JPH10142417A - Production of color filters and color liquid crystal display panel - Google Patents

Production of color filters and color liquid crystal display panel

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Publication number
JPH10142417A
JPH10142417A JP30865696A JP30865696A JPH10142417A JP H10142417 A JPH10142417 A JP H10142417A JP 30865696 A JP30865696 A JP 30865696A JP 30865696 A JP30865696 A JP 30865696A JP H10142417 A JPH10142417 A JP H10142417A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
color filter
substrate
color
photocurable resin
light
Prior art date
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Pending
Application number
JP30865696A
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Japanese (ja)
Inventor
Fumitaka Yoshimura
文孝 吉村
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
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Publication of JPH10142417A publication Critical patent/JPH10142417A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To rapidly and easily produce color filters without specifically using photomasks and plates by forming dikes on a substrate to segment this substrate to pixels and coloring the parts enclosed with these dikes to respective colors by an ink jet recording system, thereby forming pixel patterns. SOLUTION: A photosetting resin layer 1 is formed on the transparent substrate 2. The surface of this photosetting resin layer 1 is scanned with a photoirradiation head 3 and the parts desired to be formed with the dikes are exposed by irradiation with a light beam 4 to cure the photosetting resin layer 1 of these parts. Next, the uncured parts of the photosetting resin layer 1 are removed by an org. solvent, etc., by which the dikes 5 are formed on the substrate 2. Next, the parts enclosed by the dikes 5 are plotted by an ink jet recording head 6, by which inks 7 to 9 of R, G and B are imparted to the respective prescribed pixel parts. The inks are thereafter dried and cured, by which the color filter 36 having the colored patterns is obtd.

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、パチンコ遊戯台等に使用されて
いるカラー液晶ディスプレイに好適なカラーフィルター
の製造方法、及び該方法により製造されたカラーフィル
ターを用いたカラー液晶ディスプレイパネルに関し、と
りわけインクジェット記録技術を利用した液晶用カラー
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 suitable for a color liquid crystal display used in a color television, a personal computer, a pachinko game console, and the like, and a color filter manufactured by the method. The present invention relates to a color liquid crystal display panel, and more particularly to a method for manufacturing a color filter for liquid crystal using an inkjet recording technique.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、パーソナルコンピュータの発達、
特に携帯用パーソナルコンピュータの発達に伴い、液晶
用ディスプレイ、とりわけ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、カラー液晶ディスプ
レイの更なる普及のためにはコストダウンが必要であ
り、特にコスト的に比重の高いカラーフィルターのコス
トダウンに対する要求が高まっている。
2. Description of the Related Art In recent years, the development of personal computers,
In particular, with the development of portable personal computers, the demand for liquid crystal displays, especially color liquid crystal displays, has been increasing. However, cost reduction is required for further popularization of color liquid crystal displays, and in particular, there is a growing demand for cost reduction of color filters having high specific gravity.

【0003】これに対し、カラーフィルターを低コスト
で製造する方法として、画素の着色にインクジェット記
録方法を使用する、所謂、インクジェット法が提案され
てきている。例えば、特開平4−121702号公報に
は、カラーフィルターの各構成要素が配置されるべき位
置を囲み、且つカラーフィルターの画素部とは逆の親媒
性を有する材料で作られた堤を基板上に予め構成する工
程と、該堤内にカラーフィルター材料の液滴をインクジ
ェット方式によって個別に注入することにより、カラー
フィルターの各画素を形成する製造方法が提案されてい
る。又、特開平6−347637号公報にも、基板上に
設けられた仕切りパターンによって、画素部以外の部分
に付与されたインクが確実にはじかれて、隣り合う画素
部分へのインクの滲みがないカラーフィルターの製造方
法が開示されている。そして、これらのいずれの例にお
いても、仕切りパターンを形成する方法としてはフォト
レジスト法や印刷法が用いられており、これら以外の方
法は示されていない。一方、現在、液晶ディスプレイが
最も多く使われている携帯用パソコンは製品寿命が短
く、カラーフィルターも頻繁に仕様が変更される為、短
期間のうちに新たな形状の画素パターンが形成できるよ
うなカラーフィルターの製造方法が望まれている。
On the other hand, as a method of manufacturing a color filter at low cost, a so-called ink jet method using an ink jet recording method for coloring pixels has been proposed. For example, Japanese Unexamined Patent Publication No. Hei 4-121702 discloses a structure in which a bank surrounding a position where each component of a color filter is to be arranged and made of a material having an affinity for a pixel opposite to that of a pixel portion of the color filter is used. A method of forming each pixel of a color filter by previously forming the above-described steps and individually injecting droplets of a color filter material into the bank by an ink jet method has been proposed. Also, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-347637, the ink applied to portions other than the pixel portion is reliably repelled by the partition pattern provided on the substrate, and there is no ink bleeding to an adjacent pixel portion. A method for manufacturing a color filter is disclosed. In any of these examples, a photoresist method or a printing method is used as a method for forming a partition pattern, and other methods are not shown. On the other hand, portable PCs, which currently use LCD displays most frequently, have a short product life and frequently change the specifications of color filters, so that a new pixel pattern can be formed in a short period of time. A method for manufacturing a color filter is desired.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た特開平4−121702号公報や特開平6−3476
37号公報に開示されている方法では、仕切りパターン
を製造する場合に、例えば、写真製版技術やスクリーン
印刷技術を用いているが、いずれの技術も工程が長く、
且つマスクや版が必要となるのでコストが高く、又、準
備段階として製版が必要である為、カラーフィルターの
製造が開始されるまでにある程度の期間を要し、頻繁な
仕様の変更に迅速に対処し得るものとは言えなかった。
However, the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 4-121702 and 6-3476.
In the method disclosed in Japanese Patent No. 37, when manufacturing a partition pattern, for example, a photoengraving technology or a screen printing technology is used, but each technology has a long process,
In addition, masks and plates are required, so costs are high.Because plate making is required as a preparatory step, it takes a certain period of time before the production of color filters starts, and frequent changes in specifications can be made quickly. It was not something that could be dealt with.

【0005】従って、本発明の目的は、フォトマスクや
版を特別に使用することなく、仕様の変更に伴う新しい
パターンを有するカラーフィルターを迅速且つ簡便に製
造し得るカラーフィルターの製造方法、及び該方法によ
り製造されたカラーフィルターを用いたカラー液晶ディ
スプレイパネルを提供することにある。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a method of manufacturing a color filter capable of quickly and simply manufacturing a color filter having a new pattern according to a change in specifications without special use of a photomask or a printing plate. An object of the present invention is to provide a color liquid crystal display panel using a color filter manufactured by the method.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的は、以下の本発
明によって達成される。即ち、本発明は、透明な基板上
に光硬化性樹脂を配置し、該光硬化性樹脂の一部を硬化
させて多数の画素に区切り、形成された画素部を所定の
色に着色するカラーフィルターの製造方法において、光
ビームを走査することによって上記光硬化性樹脂の所定
の部分を露光して光硬化し、基板上に堤を形成して画素
に区切り、且つ形成された堤で囲まれた部分をインクジ
ェット記録方式によって夫々の色に着色して画素パター
ンを形成することを特徴とするカラーフィルターの製造
方法、及び該方法により製造されたカラーフィルターを
用いたカラー液晶ディスプレイパネルである。
The above object is achieved by the present invention described below. That is, the present invention provides a color in which a photo-curable resin is disposed on a transparent substrate, a part of the photo-curable resin is cured, divided into a number of pixels, and the formed pixel portion is colored in a predetermined color. In the method of manufacturing a filter, a predetermined portion of the photocurable resin is exposed and light-cured by scanning a light beam, and a bank is formed on the substrate to be divided into pixels, and is surrounded by the formed bank. And a color liquid crystal display panel using the color filter manufactured by the method.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】次に、好ましい実施の形態を挙げ
て、本発明をより詳細に説明する。図1は本発明のカラ
ーフィルターの製造方法の一例を示す概略図である。図
中、1は光硬化性樹脂、2は透明基板、3は光照射ヘッ
ド、4は光照射ヘッド3より照射された光ビーム、5は
光照射により硬化された樹脂層(堤部分)、6は複数の
インク吐出口を有するインクジェット記録ヘッド、7、
8及び9はヘッド6の微細インク吐出口より吐出された
赤(R)、緑(G)及び青(B)の各インク、10、1
1及び12は各々RGBのインクが付与された画素部、
及び36は本発明によって形成されたカラーフィルター
を示す。
Next, the present invention will be described in more detail with reference to preferred embodiments. FIG. 1 is a schematic view showing an example of the method for producing a color filter of the present invention. In the drawing, 1 is a photocurable resin, 2 is a transparent substrate, 3 is a light irradiation head, 4 is a light beam irradiated from the light irradiation head 3, 5 is a resin layer (bank portion) cured by light irradiation, 6 Is an inkjet recording head having a plurality of ink ejection ports, 7,
Reference numerals 8 and 9 denote red (R), green (G), and blue (B) inks 10, 10 and 1, respectively, which are ejected from the fine ink ejection openings of the head 6.
1 and 12 each represent a pixel portion to which RGB ink is applied;
And 36 show color filters formed according to the present invention.

【0008】この図1に従って、本発明のカラーフィル
ターの製造方法の手順の一例を以下に説明する。先ず、
図1(a)に示す様に、ガラス基板等の透明基板2上
に、光硬化性樹脂を付与して所定の厚さの光硬化性樹脂
層1を形成する。この際、透明基板2には、一般的には
ガラス基板が用いられるが、液晶用カラーフィルターと
しての透明性及び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ず、透明なプラスチック
板等も用いられる。
Referring to FIG. 1, an example of the procedure of the method for manufacturing a color filter of the present invention will be described below. First,
As shown in FIG. 1A, a photocurable resin is applied to a transparent substrate 2 such as a glass substrate to form a photocurable resin layer 1 having a predetermined thickness. At this time, a glass substrate is generally used for the transparent substrate 2, but the transparent substrate 2 is not limited to a glass substrate as long as it has necessary properties such as transparency and mechanical strength as a color filter for liquid crystal. Plastic plates and the like are also used.

【0009】次に、図1(b)に示した様に、光照射ヘ
ッド3を光硬化性樹脂層1上に走査し、堤を形成したい
部分へ光照射ヘッド3の先端より光ビームを照射させて
露光し、この部分の光硬化性樹脂層1を硬化させる。次
に、図1(c)に示した様に、光硬化性樹脂層1の光硬
化した部分を残して、未硬化部を有機溶剤等により除去
して、基板2上に堤5を形成する。次に、図1(d)に
示した様に、上記で形成された堤5で囲まれた部分にイ
ンクジェット法により描画して、R、G及びBのインク
を各々所定の画素部に付与する。その後、インクを乾
燥、硬化させて着色パターンを有するカラーフィルター
とする(図1(e))。
Next, as shown in FIG. 1B, the light irradiation head 3 scans over the photocurable resin layer 1 and irradiates a light beam from a tip of the light irradiation head 3 to a portion where a bank is to be formed. Then, the photocurable resin layer 1 in this portion is cured. Next, as shown in FIG. 1C, the uncured portion is removed with an organic solvent or the like while leaving the photocured portion of the photocurable resin layer 1 to form a bank 5 on the substrate 2. . Next, as shown in FIG. 1D, drawing is performed by an ink jet method on a portion surrounded by the bank 5 formed as described above, and R, G, and B inks are respectively applied to predetermined pixel portions. . Thereafter, the ink is dried and cured to obtain a color filter having a colored pattern (FIG. 1E).

【0010】本発明において使用する光硬化性樹脂層1
の形成材料としては、紫外線、電子線等の光により硬化
する性質を有するものであれば、特に限定されない。例
えば、従来公知のポリエステルアクリレート、エポキシ
アクリレート、ポリウレタンアクリレート等の光重合性
のプレポリマーや、光重合性モノマー、及びこれらに光
開始剤を含有したもの等が挙げられる。具体的には、例
えば、不飽和ポリエステルを主成分とした、旭化成工業
(株)製のAPRスタンプ樹脂等が好ましく用いられ
る。更に、本発明においては、基板上に光硬化性樹脂層
1を形成する場合に、着色時におけるインクのオーバー
フローを防止する為に、光硬化性樹脂材料中に撥着色剤
性を有する材料を含有させることがより好ましい。撥着
色剤性を有する材料としては、例えば、ポリテトラフル
オロエチレン等のフッ素樹脂、パーフルオロアルキルア
クリレート等、一般に撥着色剤性を有するものであれば
いずれも使用できる。尚、その含有量としては、樹脂全
体に対して、0.5〜5重量%程度とすることが好まし
い。
Photocurable resin layer 1 used in the present invention
Is not particularly limited as long as it has a property of being cured by light such as ultraviolet rays and electron beams. For example, conventionally known photopolymerizable prepolymers such as polyester acrylate, epoxy acrylate, and polyurethane acrylate, photopolymerizable monomers, and those containing a photoinitiator may be used. Specifically, for example, an APR stamp resin or the like made by Asahi Kasei Kogyo Co., Ltd. containing an unsaturated polyester as a main component is preferably used. Furthermore, in the present invention, when the photocurable resin layer 1 is formed on a substrate, a material having a color repellent property is contained in the photocurable resin material in order to prevent overflow of ink at the time of coloring. More preferably. As the material having a color repellent property, any material generally having a color repellent property, such as a fluororesin such as polytetrafluoroethylene or a perfluoroalkyl acrylate, can be used. The content is preferably about 0.5 to 5% by weight based on the whole resin.

【0011】上記の様な光硬化性樹脂を基板上に配置す
る方法としては、例えば、ディッピング引き上げ法、ス
ピンコーター法、ダイコーター法等が挙げられる。これ
らの方法において一般に使用されている装置を用い、基
板上に必要な厚さの光硬化性樹脂層が形成されるように
条件を設定して塗布すればよい。
As a method of disposing the photocurable resin on the substrate as described above, for example, a dipping pulling method, a spin coater method, a die coater method and the like can be mentioned. An application generally used in these methods may be used by setting conditions so that a photocurable resin layer having a required thickness is formed on a substrate.

【0012】本発明のカラーフィルターの製造方法は、
先ず、この様にして形成された光硬化性樹脂層に光ビー
ムを走査し、光が照射されて露光された部分の光硬化性
樹脂層のみを選択的に硬化させ、基板上に画素と画素と
の区切りとなる堤を形成することを特徴とする。この結
果、従来の方法のようにフォトマスクや版を必要とせず
に、基板の所望の位置に光ビームを照射するだけで所望
のパターンを形成することが出来、更に、堤の幅や厚み
を光ビームの照射面積や強度によって自在に制御するこ
とが出来る為、極めて簡便に精緻な所望の仕切りパター
ンを形成することが可能である。従って、短期間で新た
な形状のパターンを有するカラーフィルターの製造する
ことが出来る為、カラーフィルターの頻繁な仕様の変更
にも迅速に対処することが可能となる。
The method for producing a color filter according to the present invention comprises:
First, a light beam is scanned on the photocurable resin layer formed in this manner, and only the photocurable resin layer in the portion exposed and irradiated with light is selectively cured, and pixels and pixels are formed on the substrate. Is characterized by forming a bank that separates the As a result, a desired pattern can be formed only by irradiating a desired position on the substrate with a light beam without requiring a photomask or a plate as in the conventional method. Since it can be freely controlled by the irradiation area and intensity of the light beam, it is possible to very easily form a precise desired partition pattern. Therefore, a color filter having a new shape pattern can be manufactured in a short period of time, and frequent changes in specifications of the color filter can be promptly dealt with.

【0013】更に、上記した例では、透明な基板上に光
硬化性樹脂層を形成した後、該層に光ビームを走査して
堤を形成したが、本発明の別の態様では、光硬化性樹脂
層を基板上に形成することなく、精緻な形状のパターン
を有するカラーフィルターを容易に製造することが可能
となる。先ず、図4及び図5に示すように、透明基板2
0を光硬化性樹脂溶液中の所望の位置に浸漬させて静置
し、光硬化性樹脂が基板上に配置されるようにする。次
に、上記した方法の場合と同様に、基板20上に配置さ
れている光硬化性樹脂に光ビームを走査して、光で露光
された部分のみを選択的に硬化させることによって、基
板20上に所定のパターン形状を形成する。この際、光
ビームを走査する場合に、図4に示す様に光硬化性樹脂
溶液の液面の上方から光を照射してもよいし、図5に示
す様に光硬化性樹脂溶液の下方から光を照射してもよ
い。
Further, in the above-described example, after forming a photocurable resin layer on a transparent substrate, a light beam is scanned on the layer to form a bank, but in another embodiment of the present invention, a photocurable resin layer is formed. It is possible to easily produce a color filter having a pattern with a fine shape without forming a conductive resin layer on a substrate. First, as shown in FIG. 4 and FIG.
0 is immersed in a desired position in the photocurable resin solution and allowed to stand, so that the photocurable resin is disposed on the substrate. Next, in the same manner as in the above-described method, the light curable resin disposed on the substrate 20 is scanned with a light beam to selectively cure only the portions exposed to light, so that the substrate 20 is cured. A predetermined pattern shape is formed thereon. At this time, when scanning with the light beam, light may be irradiated from above the liquid surface of the photocurable resin solution as shown in FIG. 4 or below the photocurable resin solution as shown in FIG. May be irradiated with light.

【0014】ガラス基板上に塗布された光硬化性樹脂を
硬化させるために用いられる光としては、紫外線、電子
線、可視光線等が挙げられるが、用いる光硬化性樹脂の
種類等に応じて適宜な波長を有する光源を選択すればよ
い。本発明においては、紫外線或いは電子線が好適に用
いられる。更に、本発明においては、微細な画素と画素
との間にある所望のパターンを有する堤を精緻に形成す
る必要がある為、加工性の面から、光を集光して充分な
細さに絞り込まれた光ビームを使用することが好まし
い。この為、本発明においては、高い指向性、狭いスペ
クトル線幅、レンズで集光することで非常に小さなスポ
ットとし得るレーザービームを用いることが好ましい。
The light used to cure the photocurable resin applied on the glass substrate includes ultraviolet light, electron beam, visible light, etc., and is appropriately determined according to the type of photocurable resin used. A light source having an appropriate wavelength may be selected. In the present invention, ultraviolet rays or electron beams are preferably used. Furthermore, in the present invention, since it is necessary to precisely form a bank having a desired pattern between fine pixels, from the viewpoint of workability, light is condensed to a sufficient fineness. It is preferable to use a focused light beam. For this reason, in the present invention, it is preferable to use a laser beam that has high directivity, a narrow spectral line width, and can be formed into a very small spot by condensing with a lens.

【0015】このような光源の光照射用ヘッドの一例の
概略図を図2に示した。図2において、13はX−Yテ
ーブル、14は基板、15は基板表面に設けられた光硬
化樹脂層である。又、16はレーザービーム光源、17
は反射板、18は集光レンズ、19は集光レンズ18に
よって集光されたレーザービーム(光)を示す。即ち、
光源16より照射された光は、反射板17と集光レンズ
18とによって、被照射物である光硬化樹脂層15に集
光される。更に、光硬化性樹脂が塗布されたガラス基板
14は、X−Yテーブル上に配置されており、テーブル
13を移動させることにより、所望の微細パターンに従
ったビーム描画が可能となる。
FIG. 2 is a schematic view showing an example of a light irradiation head of such a light source. In FIG. 2, 13 is an XY table, 14 is a substrate, and 15 is a photocurable resin layer provided on the substrate surface. 16 is a laser beam source, 17
Denotes a reflector, 18 denotes a condenser lens, and 19 denotes a laser beam (light) condensed by the condenser lens 18. That is,
The light emitted from the light source 16 is condensed on the photocurable resin layer 15 which is an object to be irradiated by the reflector 17 and the condenser lens 18. Further, the glass substrate 14 coated with the photocurable resin is arranged on an XY table, and by moving the table 13, beam drawing according to a desired fine pattern can be performed.

【0016】以上のようにして、ガラス基板上に配置さ
れている光硬化樹脂の所望の位置に光ビームを走査する
ことによって、露光された部分を光硬化した後、未露光
の未硬化部分の光硬化性樹脂を溶剤等によって除去し
て、基板上に所望形状の堤を形成する。この際に用いる
未露光部分の光硬化性樹脂を除去するための溶剤として
は、例えば、1,1,1−トリクロロエタン等のような
有機溶剤が挙げられるが、用いた光硬化性樹脂の種類に
よって適宜選択すればよい。
As described above, the exposed portion is light-cured by scanning the light-cured resin at a desired position on the glass substrate with the light beam, and then the uncured uncured portion is exposed. The photocurable resin is removed with a solvent or the like to form a bank having a desired shape on the substrate. Examples of the solvent for removing the uncured portion of the photocurable resin used at this time include, for example, an organic solvent such as 1,1,1-trichloroethane, etc., depending on the type of the photocurable resin used. What is necessary is just to select suitably.

【0017】本発明のカラーフィルターの製造方法にお
いては、次に、上記のようにして形成した堤で囲まれた
部分に、インクジェット記録方法によって夫々の色の着
色剤を付与して画素パターンを形成する。この際に使用
し得るインクジェット方式としては、例えば、エネルギ
ー発生素子として電気熱変換体を用いたバブルジェット
タイプ、或いは、圧電素子を用いたピエゾジェットタイ
プ等の装置が使用が可能である。又、図1(d)で示し
たように、複数の微細なインク吐出口を有するインク吐
出ヘッド6の複数のインク吐出口から夫々、赤(R)、
緑(G)及び青(B)の各インクを吐出させ、画素部を
所定のパターンに合わせて着色してもよい。
In the method of manufacturing a color filter according to the present invention, a colorant of each color is applied to a portion surrounded by the bank formed as described above by an ink jet recording method to form a pixel pattern. I do. As an ink jet system that can be used at this time, for example, a device such as a bubble jet type using an electrothermal converter as an energy generating element or a piezo jet type using a piezoelectric element can be used. Further, as shown in FIG. 1D, red (R), red (R),
Each pixel of green (G) and blue (B) may be ejected, and the pixel portion may be colored according to a predetermined pattern.

【0018】又、この際に用いられるインクとしては、
例えば、モノアゾ系、ジスアゾ系、フタロシアニン系等
の染料或いは顔料を色材として用いたRGBのインク
を、インクジェット用に調整したもの等が挙げられる。
特に、本発明のカラーインクの製造方法においては、ガ
ラス等の基板に直接インクを付与することとなり、その
後はバックライトの光が当てられるので、接着性や耐光
性等のよいインクを使用することが好ましい。例えば、
有機顔料を分散剤によって所望のバインダー中に分散さ
せた有機顔料系のインクを用いることが好ましいが、こ
れに限定されるものではない。
The ink used at this time is as follows:
For example, an ink prepared by adjusting an RGB ink using a dye or a pigment of a monoazo type, a disazo type, a phthalocyanine type, or the like as a coloring material, for inkjet, or the like may be used.
In particular, in the method for producing a color ink of the present invention, the ink is directly applied to a substrate such as glass, and then the light of the backlight is applied. Is preferred. For example,
It is preferable to use an organic pigment-based ink in which an organic pigment is dispersed in a desired binder with a dispersant, but the present invention is not limited to this.

【0019】このようなインクの構成例としては、例え
ば、アントラキノン染料、アゾ染料、トリフェニルメタ
ン染料、ポリメチン染料等の染料を、アクリル−シリコ
ーングラフトポリマーを主成分とする自己架橋熱硬化型
樹脂等に分散させ、イソプロピルアルコール、エチレン
グリコール、N−メチル−2−ピロリドン等の溶剤で溶
解させたものに、アセチレノール(商品名)等の表面張
力調整剤を添加して、例えば、表面張力を32dyn/
cmに調整したものや、表面張力を58dyn/cmに
調整したもの等が挙げられるが、勿論、本発明に用いら
れるインクは、上記の構成に限定されるわけではない。
Examples of the constitution of such inks include, for example, dyes such as anthraquinone dyes, azo dyes, triphenylmethane dyes, and polymethine dyes; And a solvent such as isopropyl alcohol, ethylene glycol, N-methyl-2-pyrrolidone and the like dissolved in a solvent, and a surface tension modifier such as acetylenol (trade name) is added thereto.
cm, and a surface tension adjusted to 58 dyn / cm. Of course, the ink used in the present invention is not limited to the above configuration.

【0020】以上のように、光ビームを走査して堤を形
成し、その堤の間にインクジェット法を用いて画素部を
着色する一連のプロセスにより、マスクや版を用いずに
カラーフィルターを製造することができる。
As described above, a color filter is manufactured without using a mask or a plate by a series of processes in which a light beam is scanned to form a bank, and the pixel portion is colored between the banks using an ink jet method. can do.

【0021】上記の様にして得られるカラーフィルター
は、特に好ましくは、トランジスタ基板等と組み合わさ
れて、カラー液晶ディスプレイパネルに利用される。こ
こで、近年、アクティブマトリックス型のカラー液晶表
示装置においては、ブラックマトリックスに起因するT
FT表示特性や、表示特性の低下を防止したり、製造歩
留を向上させるために、アレイ基板側にブラックマトリ
ックスの役割を果たす遮光膜を設ける構造のものが提案
されている(特開平5−134271号公報)。この構
造のものでは、カラーフィルター基板側には遮光膜は必
要でなくなり、カラーフィルター基板側は、単に各画素
に対応したカラーフィルターが配列されているだけであ
る。
The color filter obtained as described above is particularly preferably used for a color liquid crystal display panel in combination with a transistor substrate or the like. Here, in recent years, in an active matrix type color liquid crystal display device, the T
In order to prevent degradation of the FT display characteristics and display characteristics and to improve the production yield, a structure in which a light-shielding film serving as a black matrix is provided on the array substrate side has been proposed (Japanese Patent Laid-Open No. Hei. 134271). In this structure, a light-shielding film is not required on the color filter substrate side, and the color filter substrate side is simply provided with color filters corresponding to respective pixels.

【0022】本発明のカラーフィルターの製造方法は、
このような構造の液晶表示装置で使用されるカラーフィ
ルターを製造する場合に、より大きな効果が発揮され
る。即ち、この場合にはカラーフィルター基板側に遮光
膜を設ける必要がないので、カラーフィルター側の堤を
光透過性樹脂で形成することが可能であり、本発明のカ
ラーフィルターの製造方法で使用する光硬化性樹脂に、
光透過性材料を使用することが出来る。この結果、基板
上に遮光性の樹脂層を形成して、これに光ビームを走査
して露光部分を光硬化する場合に比べ、光透過性材料を
使用した場合の方が光ビームが透過し易い為、露光効率
が格段によく、短時間で高精度のパターンを描くことが
可能である。
The method for producing a color filter of the present invention comprises:
When a color filter used in a liquid crystal display device having such a structure is manufactured, a greater effect is exhibited. That is, in this case, since it is not necessary to provide a light-shielding film on the color filter substrate side, it is possible to form the bank on the color filter side with a light-transmitting resin, which is used in the color filter manufacturing method of the present invention. For photo-curing resin,
Light transmissive materials can be used. As a result, when a light-transmitting material is used, the light beam is transmitted as compared with a case where a light-shielding resin layer is formed on the substrate and a light beam is scanned to cure the exposed portion. Since it is easy, the exposure efficiency is remarkably good, and a highly accurate pattern can be drawn in a short time.

【0023】以上の様に、各画素間に設けられる堤の部
分が透明である場合には堤部分が光を透過するので、カ
ラーフィルターのコントラストを上げるためには、画素
の間を漏れる光をなくすことが望ましい。従って、本発
明方法で作製された、特に、透明な堤を有するカラーフ
ィルターでは、先に述べた様に、トランジスタ側基板に
ブラックマトリックスの役割を果たす遮光膜が設けられ
ている構造の液晶パネルに使用することが好ましい。
As described above, when the portion of the bank provided between the pixels is transparent, the bank transmits light. Therefore, in order to increase the contrast of the color filter, light leaking between the pixels is required. It is desirable to eliminate it. Therefore, in a color filter produced by the method of the present invention, particularly, a color filter having a transparent bank, as described above, a liquid crystal panel having a structure in which a light-shielding film serving as a black matrix is provided on a transistor-side substrate. It is preferred to use.

【0024】図3に、本発明の製造方法によって製造さ
れたカラーフィルターを適用した好ましい液晶パネルを
例示する。図3において、37はトランジスタ側基板で
あり、次のように構成されている。31はガラス基板、
32はガラス基板31の上に構成された遮光のためのブ
ラックマトリックス、38は液晶を駆動するための薄膜
トランジスタでブラックマトリックス32の上に構成さ
れる。33は液晶に電圧をかけるための透明導電膜、3
4はトランジスタ38から透明導電膜33に電流を伝え
るための配線である。35は液晶で、前述の方法により
製造されたカラーフィルター基板36と、トランジスタ
側基板37とが組み合わされて形成されるセル内に収納
される。このような構成を有する液晶ディスプレイパネ
ルとすれば、カラーフィルター基板36の堤5が透明材
料で形成されているとしても、トランジスタ側のブラッ
クマトリックス32によって画素の間の光を有効に遮光
することができ、高いコントラストが実現される。
FIG. 3 illustrates a preferred liquid crystal panel to which a color filter manufactured by the manufacturing method of the present invention is applied. In FIG. 3, reference numeral 37 denotes a transistor-side substrate, which is configured as follows. 31 is a glass substrate,
Reference numeral 32 denotes a black matrix for shading formed on the glass substrate 31, and reference numeral 38 denotes a thin film transistor for driving liquid crystal, which is formed on the black matrix 32. 33 is a transparent conductive film for applying a voltage to the liquid crystal, 3
Reference numeral 4 denotes a wiring for transmitting a current from the transistor 38 to the transparent conductive film 33. Reference numeral 35 denotes a liquid crystal, which is housed in a cell formed by combining the color filter substrate 36 manufactured by the above-described method and the transistor-side substrate 37. With the liquid crystal display panel having such a configuration, even if the bank 5 of the color filter substrate 36 is formed of a transparent material, the light between the pixels can be effectively blocked by the black matrix 32 on the transistor side. And high contrast is realized.

【0025】[0025]

【実施例】次に、実施例を挙げて本発明をより具体的に
説明する。 実施例1 図1で示したカラーフィルターの製造方法例と同様にし
て、ガラス基板2上に不飽和ポリエステルを主成分とし
た透明の光硬化性樹脂(商品名:APRスタンプ樹脂、
旭化成工業(株)社製)を、スピンコート法により1μ
m厚となる様に塗布した。次に、基板を図2に示したX
−Yテーブルに乗せて、光硬化性樹脂が塗布された側か
ら、光照射ヘッド3を用いて、He−Cdレーザー(波
長λ=325nm)を走査して、所定のパターン形状に
照射し、露光された部分の光硬化性樹脂を硬化させた。
その後、未硬化の光硬化性樹脂を1,1,1−トリクロ
ロエタンによって除去し、所定のパターン形状の堤を基
板上に形成した。得られた基板の画素部(堤と堤との
間)にインクジェット方式によりRGBのインクを付与
した後、乾燥して実施例1のカラーフィルターを得た。
尚、着色剤は有機顔料系のインクを用いて行った。実施
例1で得られたカラーフィルターは、所定のパターン形
状に堤が形成されており、着色剤の他の画素への混入は
なかった。又、得られた堤の形状を顕微鏡で観察したと
ころ、フォトマスクを使用して形成した従来の堤と同様
の精緻なものであることが確認された。
Next, the present invention will be described more specifically with reference to examples. Example 1 In the same manner as in the example of the method for manufacturing a color filter shown in FIG. 1, a transparent photocurable resin containing unsaturated polyester as a main component (trade name: APR stamp resin,
Asahi Chemical Industry Co., Ltd.)
m. Next, the substrate was replaced with X shown in FIG.
-Place on a Y-table and scan with a He-Cd laser (wavelength λ = 325 nm) from the side where the photocurable resin is applied using the light irradiation head 3 to irradiate it in a predetermined pattern shape and expose it. The photo-curable resin in the portion thus cured was cured.
Thereafter, the uncured photocurable resin was removed with 1,1,1-trichloroethane, and a bank having a predetermined pattern was formed on the substrate. RGB ink was applied to a pixel portion (between the banks) of the obtained substrate by an inkjet method, and then dried to obtain a color filter of Example 1.
The coloring was performed using an organic pigment-based ink. The color filter obtained in Example 1 had a bank formed in a predetermined pattern shape, and the colorant was not mixed into other pixels. In addition, when the shape of the obtained bank was observed with a microscope, it was confirmed that the bank was as fine as a conventional bank formed using a photomask.

【0026】実施例2 光硬化性樹脂に、撥着色剤材料としてポリテトラフルオ
ロエチレン樹脂を添加した以外は、全て実施例1と同様
にして実施例2のカラーフィルターを作製した。得られ
たカラーフィルターは、実施例1と同様に所定のパター
ン形状に堤が形成されており、更に、堤部分は撥着色剤
性があり、着色剤の他の画素への混入もなかった。
Example 2 A color filter of Example 2 was prepared in the same manner as in Example 1 except that a polytetrafluoroethylene resin was added as a color repellent material to the photocurable resin. In the obtained color filter, a bank was formed in a predetermined pattern shape as in Example 1. Further, the bank portion had a color repellent property, and the colorant was not mixed into other pixels.

【0027】実施例3 実施例2で用いた撥着色剤材料を含有する光硬化樹脂を
用いて、図4に示すような方法で光ビームを走査させ
て、ガラス基板上に所定のパターン形状を有する堤を形
成させた以外は実施例1と同様にして、本実施例のカラ
ーフィルターを製造した。光ビームを走査させる制御プ
ログラムを種々変更して上記と同様の操作を行ったとこ
ろ、設計通りに自在に基板上に微細なパターンを有する
堤を形成することが出来た。又、得られた堤を顕微鏡で
観察したところ、フォトマスクを使用して形成した従来
の堤と同様の精緻なものが得られた。
Example 3 Using the photocurable resin containing the color repellent material used in Example 2, a light beam was scanned by a method as shown in FIG. 4 to form a predetermined pattern on a glass substrate. A color filter of this example was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the embankment was formed. When a control program for scanning the light beam was variously changed and the same operation as above was performed, a bank having a fine pattern could be formed on the substrate freely as designed. Observation of the obtained embankment with a microscope revealed that the embankment was as fine as a conventional embankment formed using a photomask.

【0028】実施例1〜3で作製したカラーフィルター
を、図3で示したようなブラックマトリックスが設けら
れたトランジスタ側基板と組み合わせてカラー液晶ディ
スプレイパネルを作製した。この得られたカラー液晶デ
ィスプレイパネルを用いて画像を表示させたところ、良
好なカラー画像を表示することができた。
The color filters produced in Examples 1 to 3 were combined with a transistor-side substrate provided with a black matrix as shown in FIG. 3 to produce a color liquid crystal display panel. When an image was displayed using the obtained color liquid crystal display panel, a good color image could be displayed.

【0029】[0029]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
下記に挙げる効果が得られる。 (1)従来のように、フォトマスクや版を使用すること
なくカラーフィルターを製造することができるので、製
版等にかかる時間を短縮することが出来、新しい画素パ
ターンを有するカラーフィルターをタイムリーに得るこ
とが可能となる為、新製品の出現に伴うカラーフィルタ
ーの頻繁な仕様の変更に迅速に対処し得るカラーフィル
ターの製造方法が提供される。 (2)従来の製造方法と比べて、高価なフォトマスクや
版を使用することなく、且つ製造工程も短縮できるの
で、カラーフィルターの製造コストを低減することがで
き、これに伴ってカラー液晶ディスプレイパネルの製造
コストも低減することが可能となる。
As described above, according to the present invention,
The following effects can be obtained. (1) Since a color filter can be manufactured without using a photomask or a plate as in the related art, the time required for plate making and the like can be reduced, and a color filter having a new pixel pattern can be produced in a timely manner. Therefore, there is provided a method of manufacturing a color filter capable of promptly coping with frequent changes in specifications of a color filter accompanying the appearance of a new product. (2) Compared with the conventional manufacturing method, the manufacturing process can be shortened without using expensive photomasks and plates, so that the manufacturing cost of the color filter can be reduced, and accordingly, the color liquid crystal display Panel manufacturing costs can also be reduced.

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

【図1】本発明のカラーフィルター製造方法の一例を示
す概略図である。
FIG. 1 is a schematic view showing an example of a color filter manufacturing method of the present invention.

【図2】堤を製造するための光照射ヘッドの一例を示す
概略図である。
FIG. 2 is a schematic view showing an example of a light irradiation head for manufacturing a bank.

【図3】本発明のカラー液晶ディスプレイパネルの一例
を示す概略断面図である。
FIG. 3 is a schematic sectional view showing one example of a color liquid crystal display panel of the present invention.

【図4】本発明のカラーフィルターの製造方法の別の一
例を示す概略図である。
FIG. 4 is a schematic view showing another example of the method for producing a color filter of the present invention.

【図5】本発明のカラーフィルターの製造方法の別の一
例を示す概略図である。
FIG. 5 is a schematic view showing another example of the method for producing a color filter of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:光硬化性樹脂 2:基板(ガラス基板) 3:光照射ヘッド 4:光ビーム 5:堤 6:インクジェットヘッド 7:インク(赤) 8:インク(緑) 9:インク(青) 10:画素(赤) 11:画素(緑) 12:画素(青) 13:X−Yテーブル 14:基板 15:基板表面 16:光源 17:反射板 18:集光レンズ 19:光ビーム 20:基板 21:光硬化性樹脂溶液 22:ビーム照射ヘッド 23:光ビーム 31:液晶用ガラス基板 32:ブラックマトリックス 33:透明導電膜 34:配線 35:液晶 36:カラーフィルター 37:トランジスタ側基板 38:トランジスタ 1: photocurable resin 2: substrate (glass substrate) 3: light irradiation head 4: light beam 5: bank 6: inkjet head 7: ink (red) 8: ink (green) 9: ink (blue) 10: pixel (Red) 11: Pixel (green) 12: Pixel (blue) 13: XY table 14: Substrate 15: Substrate surface 16: Light source 17: Reflector 18: Condensing lens 19: Light beam 20: Substrate 21: Light Curable resin solution 22: Beam irradiation head 23: Light beam 31: Glass substrate for liquid crystal 32: Black matrix 33: Transparent conductive film 34: Wiring 35: Liquid crystal 36: Color filter 37: Transistor side substrate 38: Transistor

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 透明な基板上に光硬化性樹脂を配置し、
該光硬化性樹脂の一部を硬化させて多数の画素に区切
り、形成された画素部を所定の色に着色するカラーフィ
ルターの製造方法において、光ビームを走査することに
よって上記光硬化性樹脂の所定の部分を露光して光硬化
し、基板上に堤を形成して画素に区切り、且つ形成され
た堤で囲まれた部分をインクジェット記録方式によって
夫々の色に着色して画素パターンを形成することを特徴
とするカラーフィルターの製造方法。
1. A photocurable resin is disposed on a transparent substrate,
In the method of manufacturing a color filter for curing a part of the photocurable resin to divide it into a number of pixels and coloring the formed pixel portion to a predetermined color, by scanning a light beam, A predetermined portion is exposed and light-cured, a bank is formed on the substrate to form a pixel pattern, and the portion surrounded by the formed bank is colored in each color by an inkjet recording method to form a pixel pattern. A method for producing a color filter, comprising:
【請求項2】 基板上に堤を形成する方法が、光硬化性
樹脂溶液中に透明基板を浸漬し、該基板表面に光ビーム
を走査して所望の位置を露光することによって、基板表
面近傍に配置されている光硬化性樹脂を部分的に硬化す
るものである請求項1に記載のカラーフィルターの製造
方法。
2. A method of forming a bank on a substrate, comprising: immersing a transparent substrate in a photo-curable resin solution, scanning a light beam on the substrate surface, and exposing a desired position to a vicinity of the substrate surface. 2. The method for producing a color filter according to claim 1, wherein the photocurable resin disposed in the color filter is partially cured.
【請求項3】 光硬化性樹脂中に撥着色剤性材料が含有
されている請求項1又は請求項2に記載のカラーフィル
ターの製造方法。
3. The method for producing a color filter according to claim 1, wherein a color-repellent material is contained in the photocurable resin.
【請求項4】 請求項1〜請求項3のいずれかに記載の
カラーフィルターの製造方法によって製造されたカラー
フィルターと、遮光のためのブラックマトリックスが設
けられているトランジスタ側基板とが対向されて組み合
わされていることを特徴とするカラー液晶ディスプレイ
パネル。
4. A color filter manufactured by the method for manufacturing a color filter according to claim 1 and a transistor-side substrate provided with a black matrix for shielding light. A color liquid crystal display panel characterized by being combined.
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