JPH10148714A - Production of color filter - Google Patents
Production of color filterInfo
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- JPH10148714A JPH10148714A JP32483096A JP32483096A JPH10148714A JP H10148714 A JPH10148714 A JP H10148714A JP 32483096 A JP32483096 A JP 32483096A JP 32483096 A JP32483096 A JP 32483096A JP H10148714 A JPH10148714 A JP H10148714A
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- color filter
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- Liquid Crystal (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
- Optical Filters (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はカラーフィルターに
関し、特にカラー撮像素子やカラーセンサー及び液晶カ
ラーディスプレイ等の微細色分解用として好適なRGB
の規則正しいパターンを有するカラーフィルターに関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a color filter and, more particularly, to RGB suitable for fine color separation of a color image sensor, a color sensor, a liquid crystal color display, and the like.
A color filter having a regular pattern.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、カラー撮像装置やカラー画像表示
装置等の入出力装置の高精細化、軽量化、及び低コスト
化等の要求は強まる一方であり、それに伴ってそれらの
装置に必要不可欠な様々な要素技術の開発が進んでい
る。2. Description of the Related Art In recent years, demands for higher definition, lighter weight, lower cost, and the like of input / output devices such as color image pickup devices and color image display devices have been increasing, and accordingly, these devices are indispensable. Various elemental technologies are being developed.
【0003】特に、カラー画像表示装置は根本的な方式
の改良が進行されつつあり、従来のカラー画像表示装置
の主流であったCRTの代わりに、軽量で場所を取らず
且つ携帯にも適した液晶ディスプレイが急速に普及して
きている。しかしながら、液晶ディスプレイにおいて
は、大面積のものとなるほど技術的に難しくなり、価格
の上昇の割合が高くなる傾向が強い。この為、様々な方
法で低コスト化の試みが続けられている。現在実用化さ
れている液晶ディスプレイには、個々の画素にTFTを
持つアクティブマトリクス方式(所謂、TFTパネル)
のものや、液晶自体がスイッチング特性を持つ強誘電液
晶(FLC)を利用したもの、TN液晶のON/OFF
特性を改良したSTN液晶を利用したもの等がある。In particular, the fundamental improvement of the color image display device is being advanced, and instead of the CRT which has been the mainstream of the conventional color image display device, it is lightweight, requires little space, and is suitable for carrying. Liquid crystal displays are rapidly spreading. However, in a liquid crystal display, it is technically difficult to increase the size of the liquid crystal display, and the rate of price increase tends to increase. For this reason, various methods for cost reduction are being continued. Liquid crystal displays currently in practical use include an active matrix type (a so-called TFT panel) having a TFT for each pixel.
Or a liquid crystal itself using a ferroelectric liquid crystal (FLC) having switching characteristics, ON / OFF of a TN liquid crystal
Some use STN liquid crystals having improved characteristics.
【0004】これらのカラー液晶ディスプレイの製造コ
ストの中で大きな割合を占めるものの一つに、カラー画
像表示パネルに不可欠なカラーフィルターがある。液晶
ディスプレイパネルにおいて、画素部は、画素部を透過
する光量を変調させる機能を持っている。この場合、2
枚の偏光板に挟まれた液晶層中の液晶分子の方向を電界
で制御し、偏光板と直角方向の液晶の複屈折率を制御し
て、その液晶パネルを透過する光の量を変調させる方法
が一般的に用いられている。[0004] One of the large production costs of these color liquid crystal displays is a color filter which is indispensable for a color image display panel. In a liquid crystal display panel, a pixel portion has a function of modulating the amount of light transmitted through the pixel portion. In this case, 2
The direction of the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer sandwiched between two polarizing plates is controlled by an electric field, the birefringence of the liquid crystal in the direction perpendicular to the polarizing plate is controlled, and the amount of light transmitted through the liquid crystal panel is modulated. The method is commonly used.
【0005】従って、カラー画像を表示するためには、
画素部のそれぞれにカラーフィルターを形成する必要が
ある。そのために通常は、パネル全画面を多数の微細な
絵素に分割し、その中の絵画素を更に3分割又はそれ以
上の画素に分割することによって、それらの画素に合わ
せて赤(R)、緑(G)、又は青(B)に相当する波長
の光を透過し、他の波長の光をカットする微細な(通常
は数10〜100μm程度の大きさ)、デルタ、ストラ
イプ、モザイといったRGB3原色の規則正しいパター
ンを有する光学フィルターが形成される。更に、夫々の
微細なフィルターの間を、光を通さない格子状の遮光部
で覆うことにより、黒をより強くしたり、隣接画素相互
の混色を防止して色再現性を向上させる方法がとられ、
遮光部として、配線の一部が利用されたり、ブラックマ
トリクス(BM)と呼ばれる遮光のための層が形成され
たりする。以上のように、カラーフィルターの構造はか
なり複雑で微細であるため、低コストでカラーフィルタ
ーを製造するには、解決しなければならない問題が多く
あった。Therefore, in order to display a color image,
It is necessary to form a color filter in each of the pixel portions. For this purpose, the entire panel is usually divided into a number of fine picture elements, and the picture pixels in the picture are further divided into three or more pixels, so that red (R), RGB3 such as fine (usually about several tens to 100 μm in size), delta, stripe, and mosai that transmit light of a wavelength corresponding to green (G) or blue (B) and cut light of other wavelengths An optical filter having a regular pattern of primary colors is formed. Furthermore, by covering each fine filter with a grid-like light-shielding portion that does not allow light to pass through, a method of enhancing blackness and preventing color mixing between adjacent pixels to improve color reproducibility is adopted. And
As the light-shielding portion, a part of the wiring is used, or a light-shielding layer called a black matrix (BM) is formed. As described above, since the structure of the color filter is quite complicated and fine, there were many problems that had to be solved in order to manufacture the color filter at low cost.
【0006】カラーフィルターの低コスト化の方法とし
ては様々な提案がなされているが、その中で有望な方法
の一つとして、特開昭59−75202号公報に開示さ
れているインクジェット記録装置を用いた方法が挙げら
れる。即ち、微細な画素部に、その画素に要求される各
色の着色剤をインクジェット記録方法により正確に供給
することができれば、カラーフィルターの製造工程は大
幅に簡略化されるため、従来のカラーフィルターの製造
方法によるよりも格段に低コストでカラーフィルターを
生産することが期待できる。Various proposals have been made as to a method for reducing the cost of a color filter. One of the promising methods is an ink jet recording apparatus disclosed in JP-A-59-75202. The method used was mentioned. That is, if the colorant of each color required for the pixel can be accurately supplied to the fine pixel portion by the inkjet recording method, the manufacturing process of the color filter is greatly simplified. It can be expected that color filters will be produced at much lower cost than by the manufacturing method.
【0007】しかしながら、例えば、プリンタに用いら
れているインクジェット記録ヘッドの描画の解像度は、
カラーフィルターの画素の描画に対しては充分とは言え
ない。即ち、カラーフィルターの画素は、大きさが10
0μm程度、又はそれ以下と小さいことから、プリンタ
用の記録ヘッドを用いたインクジェット方法で描画する
ことは困難であり、隣り合う画素に異なる色のインクを
正確に打ち込むことは容易ではない。更に、打ち込まれ
たインクが着色剤受容層の中を拡散したり、表面で拡が
って混じり合う(混色)ことも頻繁に起き易い。カラー
フィルターにおいては、画素間における混色が起きれ
ば、色の制御が不可能になる。[0007] However, for example, the drawing resolution of an ink jet recording head used in a printer is as follows.
It is not sufficient for drawing pixels of a color filter. That is, the pixel of the color filter has a size of 10
Since it is as small as about 0 μm or less, it is difficult to draw by an inkjet method using a recording head for a printer, and it is not easy to accurately strike different colors of ink on adjacent pixels. Further, it is easy for the injected ink to frequently diffuse in the colorant receiving layer or to spread and mix (color mixture) on the surface. In a color filter, if color mixing occurs between pixels, color control becomes impossible.
【0008】これに対し、各画素間でのインクの混色を
防止するために、例えば、基板上に形成した着色剤受容
層のうち、画素部を着色剤受容領域として残し、それ以
外の画素間の着色したくない領域の表面にインクをはじ
く層を形成した後、着色剤受容層に着色剤を付与する方
法が特開平4−123005号公報に開示されている。
しかし、この方法には、インクをはじく層の下側の着色
剤受容層の内部をインクが拡散するため画素間の混色防
止には限界があること、フォトリソ工程が入るためにイ
ンクで着色する着色剤受容層の耐エッチング性が必要と
なること、現像や洗浄等の工程によりコストが高くなる
こと等の問題があった。On the other hand, in order to prevent color mixing of ink between pixels, for example, in a colorant receiving layer formed on a substrate, a pixel portion is left as a colorant receiving region, and the other pixels are separated. Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-123005 discloses a method of forming a layer that repels ink on the surface of a region that is not desired to be colored and then applying a colorant to a colorant receiving layer.
However, this method has a limitation in preventing color mixing between pixels because the ink diffuses inside the colorant receiving layer below the ink-repelling layer, and coloring with the ink due to the photolithography process. There are problems such as the necessity of etching resistance of the agent receiving layer and the increase in cost due to steps such as development and washing.
【0009】これらの問題を回避するために、特願平6
−286616号公報に、画素部をインクが染み込みや
すい着色剤受容領域として残し、画素の周囲にある、画
素と画素との間に光を照射して着色剤受容層を形成して
いる樹脂を硬化させてインクの染み込みを抑制する領域
を形成した後、インクジェット記録方法によって着色剤
受容領域に着色剤を付与することが提案されている。こ
のような方法を用いれば、カラーフィルターの画素を描
画する場合のインクジェット記録方法の解像度不足によ
り生じる問題を回避することができる。In order to avoid these problems, Japanese Patent Application No.
JP-A-286616 discloses a method in which a pixel portion is left as a colorant receiving region where ink easily permeates, and a resin around the pixel and which forms a colorant receiving layer by irradiating light between the pixels is cured. It has been proposed to form a region for suppressing ink penetration by applying a colorant to a colorant receiving region by an inkjet recording method. By using such a method, it is possible to avoid a problem caused by insufficient resolution of the inkjet recording method when drawing pixels of a color filter.
【0010】[0010]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術においては、着色する必要のある画素部のみに光
照射を行わずに、この画素部以外の画素のないその他の
全ての部分(以下、非画素領域と呼ぶ)に光照射を行っ
て、この部分に着色剤が染み込まないように硬化させる
方法がとられているが、本発明者の検討によれば、この
ような従来方法によりカラーフィルターを形成した場合
には、ガラス基板と着色剤受容層との接着性が弱くなっ
てしまうことがあることが分かった。これに対し、特
に、非画素領域の中でも、カラーフィルターの画像表示
領域の周辺の画素のない領域(以下、非画像表示領域と
呼ぶ)は、タブ実装等に使われるためカラーフィルター
と基板との強い接着性が求められ、この非画像表示領域
における接着性の低下は特に許されない。However, in the above prior art, light is not irradiated only to the pixel portion that needs to be colored, and all other portions without pixels other than the pixel portion (hereinafter referred to as non-pixel portions) are not used. A method of irradiating light to the pixel area) to cure the color filter so that the colorant does not penetrate into this area has been adopted. However, according to the study of the present inventor, a color filter is formed by such a conventional method. It has been found that when formed, the adhesion between the glass substrate and the colorant receiving layer may be weakened. On the other hand, in particular, in the non-pixel area, an area without pixels around the image display area of the color filter (hereinafter, referred to as a non-image display area) is used for tab mounting and the like, so that the color filter and the substrate are Strong adhesion is required, and a decrease in adhesion in the non-image display area is not particularly allowed.
【0011】上記したような基板と着色剤受容層との接
着性の低下は、着色剤受容層の材料や基板の材質、特
に、基板に使用されるガラスの種類、又、基板と着色剤
受容層との間にブラックマトリクスを形成する場合に
は、ブラックマトリクスを形成する材料の材質等の影響
を受ける。又、接着性に影響を及ぼすその他の要因とし
ては、基板の洗浄状態による影響も挙げられる。上記で
述べたカラーフィルターと基板との接着性の弱さは、カ
ラーフィルターの機能にとっての致命的な欠点になって
いるわけではないが、カラーフィルター生産の際の歩留
まりの低下につながる可能性があり、より確実で且つ良
好な接着性の実現が望まれる。従って、本発明の目的
は、カラーフィルターの製造方法において、基板と着色
剤受容層との接着性を高くするためのより確実なカラー
フィルターの製造方法を提供することにある。[0011] The decrease in the adhesion between the substrate and the colorant-receiving layer as described above is caused by the material of the colorant-receiving layer and the material of the substrate, particularly the type of glass used for the substrate, and the substrate and the colorant-receiving layer. When a black matrix is formed between the layer and the layer, it is affected by the material of the material forming the black matrix. Other factors that affect the adhesion include the effect of the cleaning state of the substrate. Although the weak adhesion between the color filter and the substrate described above is not a fatal disadvantage for the function of the color filter, it may lead to a decrease in the yield when producing the color filter. There is a need for more reliable and better adhesion. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a more reliable color filter manufacturing method for enhancing the adhesiveness between a substrate and a colorant receiving layer in a color filter manufacturing method.
【0012】[0012]
【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、遮光部と着色画
素部とを少なくとも有する画像表示領域と、該画像表示
領域周辺に配置された非画像表示領域とが透明基板上に
設けられているカラーフィルターを製造する際に、実質
的に透明な、光照射によって撥着色剤性が付与される材
料を透明基板上に塗布して基板全面に着色剤受容層を形
成した後、該着色剤受容層の一部に光照射を行って光照
射された部分に撥着色剤性を付与し、その後、画像表示
領域の着色剤受容層に着色剤を供給して着色画素部を形
成するカラーフィルターの製造方法において、上記光照
射を非画像表示領域には行わずに、該非画像表示領域に
は撥着色剤性を付与することなく着色剤受容性を残すこ
とを特徴とするカラーフィルターの製造方法である。The above object is achieved by the present invention described below. That is, the present invention relates to a method for manufacturing a color filter in which an image display region having at least a light-shielding portion and a colored pixel portion, and a non-image display region arranged around the image display region are provided on a transparent substrate. After applying a substantially transparent material to which a color repellent property is imparted by light irradiation onto a transparent substrate to form a colorant receiving layer on the entire surface of the substrate, a part of the colorant receiving layer is exposed to light. In the method for producing a color filter in which a colored pixel portion is formed by irradiating light to impart a color repellent property to a light-irradiated portion and thereafter supplying a colorant to a colorant-receiving layer in an image display area, A method for producing a color filter, characterized in that irradiation is not performed on a non-image display area, and colorant receptivity is left in the non-image display area without imparting color repellency.
【0013】[0013]
【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。本発明者は、上記従
来技術の問題点を解決すべく鋭意研究した結果、色の異
なる画素と画素との間の着色剤の混色を防ぐ方法におい
て、着色剤が吸収される着色剤受容層に光を照射して光
硬化させ、その部分を撥着色剤性を有する非着色部とし
た場合に、光硬化をさせた非着色部分の基板と着色剤受
容層との接着力が、着色剤受容層の光硬化をさせなかっ
た着色可能な部分よりも低下することを知見して本発明
に至った。このメカニズムははっきり解明されたわけで
はないが、着色剤受容層を形成している樹脂に光を照射
し、その部分の樹脂を光硬化させて架橋させると、その
硬化してポリマーとなった部分の着色剤受容層と基板と
の反応性が低下し、着色剤受容層の基板に対する化学吸
着力が弱まって基板と着色剤受容層との接着性が低下す
るためと考えられる。そこで、本発明においては、従来
の様に、着色剤受容層のうちの非画素領域の全てを光硬
化させてしまうことなく、少なくとも非画像表示領域に
ついては撥着色剤性を付与せずに着色剤受容性を残した
ままにしておくことによって、カラーフィルターの透明
基板と着色剤受容層との接着性の向上を図る。Next, the present invention will be described in more detail with reference to preferred embodiments. The present inventor has conducted intensive studies to solve the above-mentioned problems of the prior art, and as a result, in a method for preventing color mixture of a colorant between pixels having different colors, a colorant receiving layer in which the colorant is absorbed is used. When light is irradiated and light-cured to form a non-colored portion having a color repellent property, the adhesive strength between the light-cured non-colored portion of the substrate and the colorant-receiving layer increases the colorant-receiving property. The inventors have found that the layer is lower than a colorable portion which has not been photocured, and have reached the present invention. Although this mechanism has not been clearly elucidated, when the resin forming the colorant receiving layer is irradiated with light and the resin in that portion is photocured and crosslinked, the portion of the cured polymer becomes It is considered that the reactivity between the colorant receiving layer and the substrate decreases, the chemical adsorption force of the colorant receiving layer to the substrate weakens, and the adhesion between the substrate and the colorant receiving layer decreases. Therefore, in the present invention, unlike the conventional case, the entire non-pixel region of the colorant receiving layer is not light-cured, and at least the non-image display region is colored without imparting the color repellent property. By leaving the agent receiving property, the adhesion between the transparent substrate of the color filter and the colorant receiving layer is improved.
【0014】本発明の製造方法によって製造されるカラ
ーフィルターは、遮光部と着色画素部とを少なくとも有
する画像表示領域と、該画像表示領域周辺に配置された
非画像表示領域とを透明基板上に有するが、画像表示領
域は、下記に説明する様にして得られる。例えば、先
ず、透明基板上に設けたブラックマトリクス(BM)等
により形成された遮光部と、着色画素部を形成するため
の遮光されていない開口部とを有する透明基板上に着色
剤受容層を均一に形成し、次に、着色剤を付与する際に
生じ易い隣接画素間の着色剤の混色を防止する目的で、
隣接画素間のBM等で遮光される部分の上の着色剤受容
層に、着色剤受容層の形成材料が感度を有する波長の光
を露光して光硬化させ、この部分の着色剤受容層に撥着
色剤性を付与し、着色剤が染み込まないようにする。従
って、本発明においては、着色剤受容層の形成材料に用
いる樹脂として、光照射により光硬化した部分が撥着色
剤性を示し、この部分では着色剤を吸収しなくなるよう
なポジ型の感光性樹脂が好適に用いられる。A color filter manufactured by the manufacturing method of the present invention includes an image display region having at least a light-shielding portion and a colored pixel portion, and a non-image display region arranged around the image display region on a transparent substrate. However, the image display area is obtained as described below. For example, first, a colorant receiving layer is formed on a transparent substrate having a light-shielding portion formed by a black matrix (BM) or the like provided on a transparent substrate and an unshielded opening for forming a colored pixel portion. Uniformly formed, then, for the purpose of preventing color mixing of the colorant between adjacent pixels, which is likely to occur when applying the colorant,
The material for the colorant receiving layer is exposed to light having a wavelength having sensitivity to the colorant receiving layer on the portion shielded by the BM or the like between adjacent pixels, and is light-cured. Gives a color repellent property so that the colorant does not penetrate. Therefore, in the present invention, as a resin used as a material for forming the colorant receiving layer, a portion which is photocured by light irradiation shows a color repellent property, and a positive type photosensitive material which does not absorb the colorant in this portion. Resins are preferably used.
【0015】BM等の遮光部分の上の着色剤受容層の少
なくとも一部分を感光させるためには、具体的には、例
えば、BMパターンに対応させた、該パターンによって
形成されている開口部が少なくとも遮光されるようなフ
ォトマスクを介して、着色剤受容層側から露光を行え
ば、該フォトマスクによって遮光された部分以外の部分
が露光される。この結果、例えば、図1(b)に示した
例では、上記フォトマスクにより遮光された、BM開口
部15とBM遮光部の一部が着色可能なまま残り着色部
14となり、一方、図中に斜線で示した光照射された部
分のみが撥着色剤性を有する非着色部13となる。上記
のように、BM遮光部の一部を着色可能なまま残すと、
インクの広がる範囲が遮光部と重ね合わさるので画素の
白抜けを有効に防止することが可能となる。In order to expose at least a part of the colorant receiving layer on a light-shielding portion such as a BM, specifically, for example, at least an opening formed by the pattern corresponding to the BM pattern is required. If exposure is performed from the colorant receiving layer side through a photomask that is shielded from light, portions other than the portion that is shielded by the photomask are exposed. As a result, for example, in the example shown in FIG. 1B, the BM opening 15 and a part of the BM light-shielding portion, which are shaded by the photomask, remain colorable and remain as the colored portion 14, whereas in the drawing, Only the portions irradiated with light indicated by oblique lines become non-colored portions 13 having a color repellent property. As described above, if a part of the BM light-shielding portion is left as colorable,
Since the range in which the ink spreads overlaps the light-shielding portion, it is possible to effectively prevent white spots in pixels.
【0016】本発明の製造するカラーフィルターは、図
1(a)に示した様に、上記のような構成を有する画像
表示領域12と、その周辺部にある実質的に画素が並ん
でいない非画像表示領域11とからなっているが、画像
表示領域12の非画素部はBM等によって遮光され、一
方、画素部ではBM等が開口して光が透過するように設
計され、図1(b)に示したような沢山の画素が密集し
て並んだ画像表示領域12が形成されてる。As shown in FIG. 1 (a), the color filter manufactured according to the present invention has an image display area 12 having the above-described structure and a non-pixel having substantially no pixels in the periphery thereof. Although the image display area 11 is composed of a non-pixel part of the image display area 12 which is shielded from light by a BM or the like, the BM or the like is designed to open and transmit light in the pixel part, as shown in FIG. 2), an image display area 12 in which many pixels are densely arranged is formed.
【0017】本発明によって製造されるカラーフィルタ
ーも、基本的には通常のカラーフィルターの構成と同様
であるが、上記の様にして形成される画像表示領域12
についてみると、図1(b)に示した様に、着色する必
要のある画素部(BM開口部)を含む着色部14が、画
素間の混色を防止するための非着色部13に囲まれた形
で並んでいる。該非着色部13は、先に説明した様に、
画素と画素との間の着色剤受容層の少なくとも一部に光
照射を行うことによって、この部分を光硬化し、撥着色
剤性を付与して着色剤が吸収されない部分としている。
先に述べた様に、光照射を行って硬化された非着色部1
3は、着色部14の部分と比べて、基材との接着性が低
下しているはずであるが、画像表示領域12において
は、図1(b)に示した様に、光照射しない未硬化の部
分と光照射した硬化された部分とが並んで存在してお
り、更に、全体として着色部の総面積は非着色部の総面
積と同程度、又はそれ以上の面積を有するので、画像表
示領域12における非画素部全体に光照射を行って非着
色部13を形成した場合にも、画像表示領域12全体と
しては接着性がそれほど極端に低下することはない。The color filter manufactured according to the present invention has basically the same structure as a normal color filter, but has the image display area 12 formed as described above.
1B, as shown in FIG. 1B, a colored portion 14 including a pixel portion (BM opening) that needs to be colored is surrounded by a non-colored portion 13 for preventing color mixture between pixels. They are lined up in a shape. The non-colored portion 13 is, as described above,
By irradiating at least a part of the colorant receiving layer between the pixels with light, this part is light-cured to impart a color repellent property to a part where the colorant is not absorbed.
As described above, the non-colored portion 1 cured by light irradiation
In No. 3, the adhesion to the base material should have been lower than that of the colored portion 14, but in the image display area 12, as shown in FIG. Since the cured part and the light-cured part exist side by side, and furthermore, the total area of the colored part as a whole is equal to or greater than the total area of the non-colored part, Even when the non-colored portion 13 is formed by irradiating the entire non-pixel portion in the display region 12 with the light, the adhesiveness of the entire image display region 12 is not significantly reduced.
【0018】上記の様に、カラーフィルターの画像表示
領域12においては、画素部に対応してBM等の開口部
15が形成されているのに対して、画像表示領域12の
周辺に設けられている非画像表示領域11にはBM等の
開口部は形成されない。又、非画像表示領域11は、着
色もされない。しかし、カラーフィルターを形成する際
の製造上の都合で、非画像表示領域の一部が着色されて
しまうこともある。従って、従来技術では、着色剤受容
層の一部を光硬化する場合に、この非画像表示領域にも
光照射を行って、この部分の着色剤受容層も硬化させて
着色剤を吸収しないようにするのが普通であった。As described above, in the image display area 12 of the color filter, the opening 15 such as a BM is formed corresponding to the pixel portion, whereas the opening 15 is provided around the image display area 12. No opening such as BM is formed in the non-image display area 11. Further, the non-image display area 11 is not colored. However, a part of the non-image display area may be colored due to manufacturing convenience in forming the color filter. Therefore, in the prior art, when a part of the colorant receiving layer is light-cured, the non-image display area is also irradiated with light, and the colorant receiving layer in this part is also cured so that the colorant is not absorbed. It was normal to do.
【0019】しかしながら、上記の様に、非画像表示領
域11には着色すべき画素部が殆ど存在しないので、従
来技術における様に、この領域に光照射すると、非画像
表示領域11には光硬化されずに着色剤受容性を有する
部分が殆どなくなるため、接着性の低下が顕著に現れ易
い。そこで、本発明においては、画素部を形成する際
に、着色剤の付与を、インクジェット記録方式のような
必要な箇所にのみ着色剤を正確に付与することのできる
方法を用いれば、非画像表示領域11に着色剤を付与さ
せないでおくことが可能であるので、非画像表示領域1
1の着色剤受容層へは光照射を行わず、着色剤受容層の
形成材料である樹脂を光硬化させずに、撥着色剤性を付
与せずに着色剤受容層をそのままの状態で残すこととし
た。この結果、従来生じていた非画像表示領域11にお
ける基板と着色剤受容層との接着性の低下を有効に防止
することが可能となる。画像表示領域11の着色剤受容
層に光照射がされない様にするためには、具体的には、
例えば、図2に示すようなフォトマスク等によってこの
部分を遮光し、選択的に非画像表示領域11に光照射が
行われない様にすればよい。However, as described above, since there is almost no pixel portion to be colored in the non-image display area 11, when this area is irradiated with light as in the prior art, the non-image display area 11 is cured by light. However, since there is almost no portion having colorant receptivity, the decrease in adhesiveness is apt to be noticeable. Therefore, in the present invention, when forming a pixel portion, a method of applying a colorant only to a necessary portion, such as an ink jet recording system, can be used to accurately apply the colorant to a non-image display. Since it is possible to keep the region 11 from being provided with a coloring agent, the non-image display region 1
The colorant receiving layer 1 is not irradiated with light, the resin as a material for forming the colorant receiving layer is not photocured, and the colorant receiving layer is left as it is without imparting color repellency. I decided that. As a result, it is possible to effectively prevent a decrease in the adhesiveness between the substrate and the colorant receiving layer in the non-image display area 11, which has conventionally occurred. In order to prevent the colorant receiving layer of the image display area 11 from being irradiated with light, specifically,
For example, this portion may be shielded from light by a photomask as shown in FIG. 2 so that the non-image display area 11 is not selectively irradiated with light.
【0020】本発明において使用する着色剤受容層の形
成材料としては、後に画素に着色剤を付与した場合にお
ける画素間の混色防止を目的として、上記したような光
硬化部分を形成し得ることが要求されるため、実質的に
ほぼ無色透明でありながら、紫外線等の光に感光して硬
化し、硬化されることによってその部分の着色剤受容層
に撥着色剤性を付与し得る樹脂を用いる。樹脂に感光性
を持たせる方法としては、例えば、樹脂自体が感光性を
有する材料を用いるか、樹脂中にカチオン系その他の光
開始剤を添加して光に対する感度を付与する方法等が挙
げられる。カラーフィルターに用いられる着色剤受容層
そのものは無色透明であることが望ましいので、本発明
においては、樹脂を感光させてその部分を硬化させる場
合に用いる光として、可視光ではなく紫外線等を使用す
る。又、本発明においては、着色剤受容層を形成してい
る樹脂を硬化させて硬化部分に撥着色剤性を付与する場
合に、必要に応じて、樹脂を露光した後に加熱(PE
B:Post Exposure Bake)を行って
もよい。As a material for forming the colorant-receiving layer used in the present invention, it is possible to form a photocured portion as described above for the purpose of preventing color mixing between pixels when a colorant is applied to the pixel later. Because it is required, while being substantially colorless and transparent, it is cured by being exposed to light such as ultraviolet rays, and a resin capable of imparting a color repellent property to the colorant receiving layer in that portion by being cured is used. . Examples of a method of imparting photosensitivity to the resin include a method of using a material having photosensitivity in the resin itself or a method of adding a cationic or other photoinitiator in the resin to impart sensitivity to light. . Since the colorant receiving layer itself used in the color filter is desirably colorless and transparent, in the present invention, ultraviolet light, etc., not visible light, is used as light used when the resin is exposed and the part is cured. . In the present invention, when the resin forming the colorant-receiving layer is cured to impart a color-repellent property to the cured portion, if necessary, the resin is exposed to light and then heated (PE).
B: Post Exposure Bake) may be performed.
【0021】次に、図5に即して本発明のカラーフィル
ターの製造方法の手順について説明する。図5は、本発
明のカラーフィルターの製造方法の製造手順の大きな流
れの一例を概念的に示した工程図である。図5におい
て、51は基板(ガラス基板)、52は遮光部であるブ
ラックマトリクス(BM)、53は樹脂層(着色剤受容
層)、54はフォトマスク、55はインクジェット記録
ヘッド、56は保護層、57は光透過部(画素列とも呼
ぶ)、58は非着色部、及び59は着色部を示す。又、
図の右側は、非画像表示領域11を示し、左側は、画像
表示領域12を示している。Next, the procedure of the method for manufacturing a color filter of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a process chart conceptually showing an example of a large flow of a manufacturing procedure of the color filter manufacturing method of the present invention. 5, reference numeral 51 denotes a substrate (glass substrate); 52, a black matrix (BM) as a light shielding portion; 53, a resin layer (colorant receiving layer); 54, a photomask; 55, an inkjet recording head; , 57 are light transmitting portions (also referred to as pixel columns), 58 is a non-colored portion, and 59 is a colored portion. or,
The right side of the figure shows the non-image display area 11, and the left side shows the image display area 12.
【0022】本発明のカラーフィルターの製造方法にお
いては、画素部の着色を好ましくはインクジェット記録
方法により行う。ここで、インクジェット記録方法で
は、一つのインクジェットノズルからは同一色のインク
を吐出させる必要がある。そのため、一つのノズルに着
目すると、1回の1方向への描画主走査では1色のイン
クの吐出を行うことになる。従って、本発明において
は、BM等の遮光部によって形成される開口部からなる
画素配列を、インクジェット記録ヘッドの主走査方向に
並べ、画素部を同一の色に着色できるように予め設計し
ておくことが好ましい。この画素列が複数集まって大面
積の画素配列が形成されるが、その一例のストライプパ
ターンの例を図1に示した。In the method of manufacturing a color filter according to the present invention, the pixel portion is preferably colored by an ink jet recording method. Here, in the inkjet recording method, it is necessary to eject ink of the same color from one inkjet nozzle. Therefore, paying attention to one nozzle, one-color ink ejection is performed in one drawing main scan in one direction. Therefore, in the present invention, the pixel array including the openings formed by the light shielding portions such as the BMs is arranged in the main scanning direction of the ink jet recording head, and is designed in advance so that the pixel portions can be colored in the same color. Is preferred. A large area pixel array is formed by gathering a plurality of the pixel rows. FIG. 1 shows an example of a stripe pattern as an example.
【0023】本発明のカラーフィルターの製造方法にお
いては、先ず、例えば、設計された画素配列に従ったパ
ターンを有するBM52を、無アルカリガラス製の基板
51上に形成する(図5(a)図示)。この結果、ガラ
ス基板上には、画像表示領域においては、画素部が形成
される光透過部57が複数開口して所望の画素列が形成
され、その他の部分はBMで遮光される構成となる。一
方、図5(a)に示す様に、非画像表示領域には、画素
部がないので、BMは設けられていない。In the method of manufacturing a color filter of the present invention, first, for example, a BM 52 having a pattern according to a designed pixel arrangement is formed on a substrate 51 made of non-alkali glass (see FIG. 5A). ). As a result, on the glass substrate, in the image display area, a plurality of light transmitting portions 57 in which the pixel portions are formed are opened to form a desired pixel row, and the other portions are shielded from light by the BM. . On the other hand, as shown in FIG. 5A, no BM is provided in the non-image display area because there is no pixel portion.
【0024】次に、着色剤(以下、インクとも呼ぶ)が
染み込んで着色される性質を有し、且つ光照射により撥
着色剤性を付与し得る透明材料からなる樹脂組成物を、
上記でBMパターン52が形成されているガラス基板上
にスピンコート法等により塗布して、着色剤受容層53
を形成する(図5(b)図示)。Next, a resin composition comprising a transparent material having a property of being colored by permeation of a colorant (hereinafter also referred to as ink) and capable of imparting a color repellent property by light irradiation,
The colorant receiving layer 53 is applied on the glass substrate on which the BM pattern 52 is formed by spin coating or the like.
(FIG. 5B).
【0025】次に、着色剤受容層53にインクが打ち込
まれて着色された場合に、隣接する画素部へとインクが
はみ出さないようにするため、上記複数の画素列57と
別の画素列57との間の少なくとも一部に、主走査方向
に沿って光照射を行って、この部分の着色剤受容層53
を硬化して非着色部58を形成する(図5(c)図
示)。図1の例では、遮光部であるBMの幅よりも狭い
範囲に、非着色部58を形成した。非着色部58の形成
方法としては、図1(c)に示す様に、形成しようとす
る非着色部58に対応する部分の着色剤受容層53にの
みに、例えば、紫外線が透過する構成のフォトマスク5
4を用いて、このマスク54の上部から紫外線を照射
し、紫外線が照射された着色剤受容層の部分を光硬化さ
せる。このようにすると、互いに隣接する画素列間に、
インク濡れ性が低く、且つインクが浸透しにくい非着色
部58が形成される。Next, in order to prevent the ink from protruding to the adjacent pixel portion when the ink is injected into the colorant receiving layer 53 and colored, the plurality of pixel columns 57 and another pixel column are used. At least a part of the colorant receiving layer 53 is irradiated with light along the main scanning direction.
Is cured to form a non-colored portion 58 (FIG. 5C). In the example of FIG. 1, the non-colored portion 58 is formed in a range narrower than the width of the BM which is the light shielding portion. As a method for forming the non-colored portion 58, as shown in FIG. 1 (c), for example, a structure in which ultraviolet rays are transmitted only to the colorant receiving layer 53 corresponding to the non-colored portion 58 to be formed is used. Photo mask 5
UV light is applied to the mask 54 from above the mask 54, and the portion of the colorant receiving layer that has been irradiated with the UV light is photocured. In this way, between adjacent pixel columns,
The non-colored portion 58 having low ink wettability and hardly penetrating the ink is formed.
【0026】本発明においては、この場合に、非画像表
示領域11にも紫外線が照射されることがないように、
この領域を遮光するためのフォトマスク54を使用す
る。この結果、非画像表示領域11は、フォトマスク5
4によって遮光されているので紫外線による露光を受け
ず、光硬化されることなく、着色剤受容層53はそのま
まの状態に維持され、インク浸透性が保持される。In the present invention, in this case, the non-image display area 11 is not irradiated with ultraviolet rays.
A photomask 54 for shielding this region from light is used. As a result, the non-image display area 11 is
4, the colorant receiving layer 53 is not exposed to ultraviolet light and is not cured by light, the ink receiving layer 53 is maintained as it is, and ink permeability is maintained.
【0027】次に、上記のようにして形成された、隣接
する画素列57間に所定の非着色部58が形成されてい
る着色剤受容層53の画素部に、画素列の方向を主走査
方向として、インクジェット記録ヘッド55を用いてイ
ンクを打ち込む(図5(d))。この図では主走査方向
は被記録材に対して垂直方向である。インクジェット記
録方法によるインクの打ち込みは、1色ずつ打ち込んで
もよいし、赤(R)、緑(G)及び青(B)の夫々の色
用のインクジェットノズルを並べて同時に多色打ちして
もよい。Next, in the pixel portion of the colorant receiving layer 53 in which a predetermined non-colored portion 58 is formed between the adjacent pixel columns 57 formed as described above, the direction of the pixel column is main-scanned. As the direction, ink is ejected using the ink jet recording head 55 (FIG. 5D). In this figure, the main scanning direction is a direction perpendicular to the recording material. Ink ejection by the ink jet recording method may be performed one color at a time, or may be performed by simultaneously arranging ink jet nozzles for red (R), green (G), and blue (B).
【0028】更に、必要な画素の着色が終了したら、カ
ラーフィルターの全面を熱硬化させて、着色剤を固定す
る(図5(e))。この際に熱硬化に加えて光照射を補
助的な硬化手段として用いることも可能である。 更に、
本発明のカラーフィルターの製造方法においては、この
上に、適宜、透明な保護層56を、塗布等の適当な方法
で形成してもよい(図5(f)図示)。Further, when coloring of necessary pixels is completed,
The entire surface of the color filter is heat cured to fix the colorant.
(FIG. 5E). At this time, light irradiation is supplemented in addition to heat curing.
It can be used as an auxiliary curing means. Furthermore,
In the method for producing a color filter of the present invention,
A transparent protective layer 56 is appropriately formed thereon by a suitable method such as coating.
(FIG. 5F).
【0029】本発明のカラーフィルターの製造方法にお
いては、着色剤受容層の形成材料として、該受容層を形
成した後に、インクジェット記録方法等で着色可能であ
り、且つ実質的に透明な光照射により撥着色剤性を付与
して非着色部を形成し得る材料を使用する。そして、着
色剤受容層を基板上に形成する場合には、スピンコート
法等の方法で基板上に上記のような形成材料を均一に塗
布して着色剤受容層とする。上記のような性質を有する
着色剤受容層の形成材料としては、例えば、下記の樹脂
が挙げられる。In the method for producing a color filter of the present invention, as a material for forming a colorant receiving layer, after the receiving layer is formed, it can be colored by an ink jet recording method or the like, and can be irradiated with substantially transparent light. A material capable of forming a non-colored portion by imparting a color repellent property is used. When the colorant receiving layer is formed on the substrate, the above-described material is uniformly applied to the substrate by a method such as spin coating to form the colorant receiving layer. Examples of the material for forming the colorant-receiving layer having the above-mentioned properties include the following resins.
【0030】(A)下記の構造式(I)で表される構造
単位からなる単量体単独の重合体、及び/又は、上記単
量体と他のビニル系単量体との共重合体と、(B)ハロ
ゲン化トリアジン化合物、ジフェニルヨードニウム塩誘
導体及びトリフェニルスルホニウム塩誘導体から選択さ
れるいずれかの化合物とを少なくとも有する樹脂。(A) A polymer of a monomer alone comprising a structural unit represented by the following structural formula (I) and / or a copolymer of the above monomer and another vinyl monomer And (B) a resin having at least one of a halogenated triazine compound, a diphenyliodonium salt derivative and a triphenylsulfonium salt derivative.
【化1】 (式(I)中、R1は水素原子又はメチル基を表し、R2
は水素原子又は炭素数1〜5のアルキル基を表す。)Embedded image (In the formula (I), R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group, R 2
Represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. )
【0031】上記(A)で挙げた構造式(I)で表され
る構造単位からなる単量体としては、例えば、N−メチ
ロールアクリルアミド、N−メトキシメチルアクリルア
ミド、N−エトキシメチルアクリルアミド、N−イソプ
ロポキシメチルアクリルアミド、N−メチロールメタク
リルアミド、N−メトキシメチルメタクリルアミド、N
−エトキシメチルメタクリルアミド等が挙げられるが、
これらに限られるものではない。本発明で使用する着色
剤受容層の形成材料としては、上記の構造式(I)で表
される構造単位からなる単量体を単独で重合した重合体
を用いるか、或いは下記に挙げる他のビニル系単量体と
共重合させて得られる共重合体を用いる。Examples of the monomer comprising the structural unit represented by the structural formula (I) described in the above (A) include N-methylolacrylamide, N-methoxymethylacrylamide, N-ethoxymethylacrylamide, Isopropoxymethyl acrylamide, N-methylol methacrylamide, N-methoxymethyl methacrylamide, N
-Ethoxymethyl methacrylamide and the like,
It is not limited to these. As a material for forming the colorant-receiving layer used in the present invention, a polymer obtained by polymerizing a monomer composed of the structural unit represented by the above structural formula (I) alone or other polymer described below is used. A copolymer obtained by copolymerizing with a vinyl monomer is used.
【0032】この際に使用し得る、他のビニル系単量体
としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、アクリ
ル酸メチル、アクリル酸エチル等のアクリル酸エステ
ル;メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル等のメタ
クリル酸エステル;ヒドロキシメチルメタクリレート、
ヒドロキシエチルアクリレート等の水酸基を有するビニ
ル系単量体;その他、スチレン、α−メチルスチレン、
アクリルアミド、メタクリルアミド、アクリロニトリ
ル、アクリルアミン、ビニルアミン、酢酸ビニル、プロ
ピオン酸ビニル等を挙げることができるが、これらに限
られるものではない。Examples of other vinyl monomers that can be used at this time include acrylic acid esters such as acrylic acid, methacrylic acid, methyl acrylate, and ethyl acrylate; and methyl methacrylate and ethyl methacrylate. Methacrylic acid esters; hydroxymethyl methacrylate,
A vinyl monomer having a hydroxyl group such as hydroxyethyl acrylate; other, styrene, α-methylstyrene,
Examples thereof include, but are not limited to, acrylamide, methacrylamide, acrylonitrile, acrylamine, vinylamine, vinyl acetate, and vinyl propionate.
【0033】そして、本発明では、上記のような重合体
及び/又は共重合体と、前記(B)で挙げた化合物とを
有する樹脂を着色剤受容層として使用する。この際の樹
脂中における上記(B)の化合物の含有量としては、樹
脂全量に対して、0.01〜10重量%程度とすること
が好ましい。(B)で挙げた化合物は、前記(A)で挙
げた重合体及び/又は共重合体を光重合させて硬化させ
る場合の光開始剤として機能するものである。本発明に
おいては、(B)で挙げた化合物を着色剤受容層の形成
材料に添加しておくことによって、着色剤受容層の所望
の部分に光を照射し、その部分に選択的に撥着色剤性を
付与して画素間における混色防止処理を行う。In the present invention, a resin having the above-mentioned polymer and / or copolymer and the compound mentioned in (B) is used as the colorant-receiving layer. At this time, the content of the compound (B) in the resin is preferably about 0.01 to 10% by weight based on the total amount of the resin. The compound described in (B) functions as a photoinitiator when the polymer and / or copolymer described in (A) is photopolymerized and cured. In the present invention, by adding the compound mentioned in (B) to the material for forming the colorant receiving layer, a desired portion of the colorant receiving layer is irradiated with light, and the portion is selectively repelled. A color mixing prevention process is performed between pixels by imparting an agent property.
【0034】以下、前記(B)で挙げた化合物の具体例
について説明する。前記(B)で挙げた化合物のうちの
一つであるハロゲン化トリアジン化合物として、は、下
記の一般式(II)で表される化合物が挙げられる。Hereinafter, specific examples of the compounds described in the above (B) will be described. Examples of the halogenated triazine compound, which is one of the compounds described in (B), include a compound represented by the following general formula (II).
【化2】 (式(II)中、YはCZ3、フェニル、ハロゲン化フェ
ニルその他の置換基を表し、Zはハロゲン原子を表
す。) 具体的には例えば、6−ビス(トリクロロメチル)−S
−トリアジン、2−スチリル−4,6−ビストリクロロ
メチル−S−トリアジン、その他の化合物が挙げられる
がこれらに限らない。Embedded image (In the formula (II), Y represents CZ 3 , phenyl, halogenated phenyl or another substituent, and Z represents a halogen atom.) Specifically, for example, 6-bis (trichloromethyl) -S
-Triazine, 2-styryl-4,6-bistrichloromethyl-S-triazine, and other compounds, but are not limited thereto.
【0035】又、(B)の化合物のうちの別の一つであ
るジフェニルヨードニウム塩誘導体としては、下記の一
般式(III)で表される化合物が挙げられる。The diphenyliodonium salt derivative which is another one of the compounds of (B) includes a compound represented by the following general formula (III).
【化3】 (式(III)中、R4及びR5は、水素原子、炭素数の1〜
5のアルコキシ基又はt−ブチル基を表し、X-は、B
F4 -、PF6 -、SbF6 - 又はCF3SO3 -を表す。) 具体的には例えば、ジフェニルヨードニウムヘキサフル
オロアンチモネート、ジフェニルヨードニウムテトラフ
ルオロボレート等の化合物が挙げられるが、これらに限
らない。Embedded image (In the formula (III), R 4 and R 5 represent a hydrogen atom and a carbon number of 1 to
5 represents an alkoxy group or t- butyl group, X - is, B
Represents F 4 − , PF 6 − , SbF 6 − or CF 3 SO 3 − . Specific examples include, but are not limited to, compounds such as diphenyliodonium hexafluoroantimonate and diphenyliodonium tetrafluoroborate.
【0036】又、(B)の化合物のうちの更に別の一つ
であるトリフェニルスルホニウム塩誘導体としては、下
記式(IV)で表される化合物が挙げられる。The triphenylsulfonium salt derivative, which is still another one of the compounds (B), includes a compound represented by the following formula (IV).
【化4】 (式(IV)中、R6は水素原子、炭素数の1〜5のアル
コキシ基、炭素数1〜5のアルキル基、−SPh又はフ
ッ素原子を表し、X-は前記式(III)の場合と同様であ
る。) 具体的には例えば、トリフェニルスルホニウムヘキサフ
ルオロアンチモネート、トリフェニルスルホニウムヘキ
サフルオロボレート等の化合物が挙げられるが、これら
に限らない。Embedded image (In the formula (IV), R 6 represents a hydrogen atom, an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, —SPh or a fluorine atom, and X − represents the case of the formula (III). Specific examples include, but are not limited to, compounds such as triphenylsulfonium hexafluoroantimonate and triphenylsulfonium hexafluoroborate.
【0037】上記のような材料からなる着色剤受容層用
の組成物を基板上に均一に塗布して形成される着色剤受
容層は、インクジェット記録用インク等が付与される
と、着色剤を吸収して着色される。本発明においては、
この着色剤受容層の一部を、混色防止の目的で撥着色剤
性をもたせる為、着色前に紫外線等により光硬化させ
る。即ち、着色剤受容層の光照射された部分では、着色
剤受容層の形成材料である前記(A)で挙げたような単
量体等が、前記(B)で挙げた光重合開始剤によって重
合して架橋反応等が起こり、着色剤の染料分子が動き難
くなり、又、OH基が減少して着色剤をはじき易くなっ
て撥着色剤性が現れる。その結果、着色剤受容層の光照
射された部分は、着色剤が染み込み難く且つ濡れにくい
領域となる。これにより、着色剤受容層の光照射された
領域へは着色剤が拡散・移動し難くなり、混色防止効果
が得られる。着色剤受容層を形成する場合の塗布方法と
しては、例えば、均一膜を形成し得るスピンコート法の
他、ロールコート法、バーコート法、ディップコート法
等を用いることも可能である。The colorant-receiving layer formed by uniformly applying a composition for a colorant-receiving layer made of the above-mentioned materials on a substrate is provided with a colorant when an ink for ink-jet recording or the like is applied. Absorbed and colored. In the present invention,
A part of the colorant receiving layer is light-cured with ultraviolet light or the like before coloring in order to impart a color repellent property for the purpose of preventing color mixing. That is, in the light-irradiated portion of the colorant-receiving layer, the monomer or the like as described in (A) above, which is a material for forming the colorant-receiving layer, is reacted with the photopolymerization initiator as described in (B). Polymerization causes a cross-linking reaction and the like, so that the dye molecules of the colorant hardly move, and the OH groups are reduced, so that the colorant is easily repelled and the color repellent property appears. As a result, the light-irradiated portion of the colorant receiving layer becomes a region where the colorant is hardly soaked and hardly wetted. This makes it difficult for the colorant to diffuse and move to the light-irradiated region of the colorant receiving layer, and an effect of preventing color mixing is obtained. As a coating method for forming the colorant receiving layer, for example, a spin coating method capable of forming a uniform film, a roll coating method, a bar coating method, a dip coating method, or the like can be used.
【0038】本発明のカラーフィルターの製造方法に用
いられる基板としては、カラーフィルターの用途に応じ
て種々のものが使用可能であるが、液晶ディスプレイ用
としては、透明なガラス基板やプラスチック基板が用い
られる。又、このような基板上に設けられる遮光部とし
ては、各種パターンを有するBM層を形成してもよい
し、画素の液晶駆動のために用いられる配線を流用して
もよい。BM層の形成方法としては、例えば、基板上に
スパッタ若しくは真空蒸着等の成膜法により金属膜を形
成した後、フォトリソ工程により開口部等をパターニン
グする方法や、黒色樹脂を塗布した後にフォトリソ法に
よりパターニングする方法、或いは印刷法により形成す
る方法等が挙げられる。Various substrates can be used for the color filter manufacturing method of the present invention depending on the use of the color filter. For a liquid crystal display, a transparent glass substrate or a plastic substrate is used. Can be Further, as the light-shielding portion provided on such a substrate, a BM layer having various patterns may be formed, or a wiring used for driving liquid crystal of the pixel may be used. As a method of forming the BM layer, for example, a method of forming a metal film on a substrate by a film forming method such as sputtering or vacuum evaporation and then patterning an opening or the like by a photolithography process, or a method of applying a black resin and then applying a photolithography method And a method of forming by a printing method.
【0039】本発明のカラーフィルターの製造方法で
は、画素部を着色する方法は特に限定されないが、微細
な画素に所望の着色剤を正確に付与するためにはインク
ジェット記録方法により着色することが好ましい。本発
明に好適なインクジェット記録方式としては、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もの
(所謂、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が挙げられる。これらのイ
ンクジェット記録方法によれば、着色面積及び着色パタ
ーンを任意に設定することができるので、微細なパター
ンを有する画素部に所望の着色を施す必要のある本発明
において好適である。具体的には、例えば、特開昭59
−75202号や特開平8−75916号公報(に開示
されているようなインクジェット記録方法が好適であ
る。又、画素部の着色の際に用いられる着色剤として
は、染料系インク及び顔料系インク共に用いることが可
能であり、又、液状インク及びソリッドインク共に使用
可能である。In the method for producing a color filter of the present invention, the method of coloring the pixel portion is not particularly limited, but it is preferable to color the fine pixel by an ink jet recording method in order to accurately apply a desired coloring agent to fine pixels. . As an inkjet recording method suitable for the present invention, for example,
Examples of the energy generating element include an element using an electrothermal converter (a so-called bubble jet type) and a piezo jet type using a piezoelectric element. According to these ink jet recording methods, a coloring area and a coloring pattern can be arbitrarily set, so that the present invention is suitable for the present invention in which a pixel portion having a fine pattern needs to be colored in a desired manner. Specifically, see, for example,
An ink jet recording method as disclosed in JP-A-75202 and JP-A-8-75916 is preferable. Dye-based inks and pigment-based inks are used as coloring agents for coloring the pixel portion. They can be used together, and both liquid ink and solid ink can be used.
【0040】本発明のカラーフィルターの製造方法によ
って製造されるカラーフィルターを搭載できるディスプ
レイとしては、通常のTN液晶、所謂STNと呼ばれる
闘値特性を改良したもの、TFT等のスイッチング素子
を画素ごとに取りつけたアクティブマトリクス型のも
の、強誘電性液晶を利用したもの等が挙げられ、特に限
定されない。カラーフィルターの設置位置としては、液
晶パネルの張り合わせた2枚の基板の内側に設置するの
が一般的であるが、基板の外側でもよく、カラーフィル
ターの設置位置としての制約は特にない。更に、本発明
によって製造されるカラーフィルターの画素パターン
は、画素同士が主走査方向へ並べられるのであればどの
ようなものでもよい。又、画素形状としては、個々の画
素が、長方形、正方形、三角形、円形等、全てを均等に
並べることのできるものであればいずれの形状でもよ
い。As a display on which a color filter manufactured by the method for manufacturing a color filter of the present invention can be mounted, a normal TN liquid crystal, a device having an improved threshold value characteristic called a so-called STN, a switching element such as a TFT or the like is provided for each pixel. Examples include an attached active matrix type, a type using a ferroelectric liquid crystal, and the like, and are not particularly limited. The color filter is generally installed inside the two substrates to which the liquid crystal panel is attached. However, the color filter may be installed outside the substrate, and there is no particular limitation on the installation position of the color filter. Further, the pixel pattern of the color filter manufactured by the present invention may be any pattern as long as the pixels are arranged in the main scanning direction. Further, as the pixel shape, any shape such as a rectangle, a square, a triangle, and a circle may be used as long as all the pixels can be arranged uniformly.
【0041】[0041]
【実施例】次に、実施例及び比較例を挙げて、本発明を
より具体的に説明する。 (実施例1)本例では液晶表示装置用のモザイクカラー
フィルターをガラス基板上に形成した。先ず、ガラス基
板上に、スパッタリング法により、金属Crを700Å
の厚さで成膜し、フォトリソ法により図3に示したよう
な形状の画素部が開口した画素間遮光用のBMを形成し
た。1つの開口部の大きさは80×250μmで、同一
色の画素ピッチは300μmである。又、隣り合う異な
った色の画素間の距離は100μmとした。Next, the present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples. Example 1 In this example, a mosaic color filter for a liquid crystal display device was formed on a glass substrate. First, a metal Cr was deposited on a glass substrate by sputtering at a thickness of 700Å.
Then, a BM for inter-pixel light shielding having a pixel portion opened as shown in FIG. 3 was formed by a photolithography method. The size of one opening is 80 × 250 μm, and the pixel pitch of the same color is 300 μm. The distance between adjacent pixels of different colors was 100 μm.
【0042】次に、前述した構造式(I)(R1=H、R
2=H)を主成分とするアクリル系樹脂に、トリフェニ
ルヘキサフルオロアンチモネートを、樹脂全量に対して
4重量%添加し、エチルセロソルブ溶媒に溶かして得た
溶液を、上記でガラス基板上に形成したBM上に、スピ
ンコート法によって約1μmの厚さに塗布し、50℃に
て約30分間乾燥した。乾燥した後、図2に示すよう
に、周辺部の非画像表示領域に相当する部分が遮光さ
れ、且つ図3に示した様に、中央の画像表示領域の画素
部の周りに形成する非着色部分のみが光照射されるよう
なフォトマスクを介して、波長290nm以下の波長の
紫外線により露光し、更に、110℃で90秒間のPE
B加熱(post exposure bake)を行
って、画像表示領域中の画素部周辺のみに撥着色剤性を
持つ非着色部を形成した。Next, the aforementioned structural formula (I) (R 1 = H, R
2 = H) to an acrylic resin whose main component is triphenylhexafluoroantimonate, added to the resin in an amount of 4% by weight, and dissolved in an ethyl cellosolve solvent. The resulting BM was applied to a thickness of about 1 μm by spin coating and dried at 50 ° C. for about 30 minutes. After drying, a portion corresponding to the non-image display area in the peripheral portion is shielded from light as shown in FIG. 2, and a non-colored portion formed around the pixel portion in the central image display area as shown in FIG. Exposure is performed with ultraviolet light having a wavelength of 290 nm or less through a photomask in which only a portion is irradiated with light.
By performing B heating (post exposure bake), a non-colored portion having a color repellent property was formed only around the pixel portion in the image display region.
【0043】次に、上記の画素部にインクジェット法に
より、初めの設計に従って着色剤である赤(R)、緑
(G)及び青(B)の3種の着色剤を打ち込んだ。着色
剤は画素部に吸収されたが、画素部周辺に形成した非着
色部では撥じかれ、隣接画素へのもれ出しは起きず、従
って混色は発生しなかった。一方、画像表示領域周辺の
非画像表示領域は、光硬化を行わなかったが、この領域
へはインクを打ち込まなかったので、混色は勿論発生せ
ず、又、BMで遮光されているために光透過することも
なかった。着色剤を着色部へ打ち込んだ後、基板ごと5
0℃で30分乾燥し、更に、200℃で1時間加熱して
光照射しなかった部分も含めても熱硬化させた。これに
より着色剤受容層全体が硬化した。これを水洗いし、乾
燥してからアクリル系樹脂を約1μm塗布して保護層を
形成して、カラーフィルターとして完成させた。Next, three types of colorants, red (R), green (G) and blue (B), were injected into the above-mentioned pixel portion according to the original design by the ink jet method. The colorant was absorbed by the pixel portion, but was repelled in the non-colored portion formed around the pixel portion, and did not leak to adjacent pixels, and thus no color mixing occurred. On the other hand, the non-image display area around the image display area was not light-cured, but ink was not injected into this area, so that, of course, no color mixing occurred, and the light was blocked by the BM. There was no transmission. After driving the coloring agent into the colored part,
The film was dried at 0 ° C. for 30 minutes, and further heated at 200 ° C. for 1 hour to thermally cure even the portion not irradiated with light. This cured the entire colorant receiving layer. This was washed with water, dried, and coated with an acrylic resin at about 1 μm to form a protective layer, thereby completing a color filter.
【0044】上記のようにして形成されたカラーフィル
ターの周囲の非画像表示領域の着色剤受容層と基板との
接着性をテープテストにより評価したところ、剥れは全
く生じなかった。又、このカラーフィルターは、各色間
の混色がなく濃度も均一で、液晶ディスプレイに使用す
るのに良好なカラーフィルターであった。このカラーフ
ィルターを用いて、画素の上に従来の方法に従って液晶
セルを積層し、透過型のディスプレイを作製して画像を
映し出したところ、非常に良好な画像が得られた。When the adhesion between the colorant receiving layer and the substrate in the non-image display area around the color filter formed as described above was evaluated by a tape test, no peeling occurred. In addition, this color filter was a good color filter for use in a liquid crystal display, with no color mixture between the colors and uniform density. Using this color filter, a liquid crystal cell was laminated on the pixel according to a conventional method, and a transmission type display was manufactured to display an image. As a result, a very good image was obtained.
【0045】(実施例2)実施例1と同様の方法によ
り、液晶表示装置用のモザイクカラーフィルターをガラ
ス基板上に形成した。但し、本実施例においては、非着
色部の光硬化に用いるフォトマスクとして、図4に示し
た様に、画像表示領域の画素部のみを遮光できるもので
あって、周辺部の非画像表示領域は遮光されない従来の
ものを用いたため、非画像表示領域を遮光するための遮
光板を、露光装置に設置したフォトマスクの上に載せて
非画像表示領域の遮光を行った。それ以外は実施例1と
同様の手順でカラーフィルターを完成させた。得られた
カラーフィルターについて、着色剤受容層と基板との接
着性をチェックしたところ、極めて良好な接着強度を示
した。Example 2 In the same manner as in Example 1, a mosaic color filter for a liquid crystal display was formed on a glass substrate. However, in the present embodiment, as shown in FIG. 4, the photomask used for photo-curing of the non-colored portion can shield only the pixel portion of the image display region, Since a conventional light-shielding device that does not shield light was used, a light-shielding plate for shielding light from the non-image display area was placed on a photomask provided in the exposure apparatus to shield the non-image display area. Otherwise, a color filter was completed in the same procedure as in Example 1. When the adhesion between the colorant receiving layer and the substrate was checked for the obtained color filter, it showed an extremely good adhesion strength.
【0046】(比較例1)実施例2で用いた従来のフォ
トマスクを用い、実施例1と同様の手順でカラーフィル
ターを形成した。即ち、実施例2で用いたカラーフィル
ター周辺部の非画像表示領域の遮光に用いた遮光板を使
用せずに光照射を行い、非画像表示領域にも光照射を行
い光硬化させた。その後、画素部の着色、加熱硬化によ
る着色剤の固定及び保護層塗布を実施例1と同様の方法
で行い、比較用のカラーフィルターを完成させた。Comparative Example 1 A color filter was formed in the same procedure as in Example 1 using the conventional photomask used in Example 2. That is, light irradiation was performed without using the light-shielding plate used to shield the non-image display area around the color filter used in Example 2, and the non-image display area was also irradiated with light and light-cured. Thereafter, coloring of the pixel portion, fixing of the coloring agent by heat curing, and application of the protective layer were performed in the same manner as in Example 1 to complete a color filter for comparison.
【0047】得られたカラーフィルターについて、基板
と着色剤受容層との接着性をテープ剥離テストにより行
ったところ、カラーフィルター周辺部の非画像表示領域
の一部で膜剥がれが認められた。この膜剥がれは、テー
プを剥がした方向に沿ってカラーフィルター周辺部から
画素部のある画像表示領域まで進み、非着色部で隔てら
れた着色画素部のある領域まで一部進行していたが、着
色画素部がある領域に入ったところで剥がれが停止して
いた。更に、光学顕微鏡でこの部分を観察してみると、
着色部が存在しない非画像表示領域では膜剥がれが起き
て、着色画素部のある画像表示領域まで膜剥がれが進ん
だ後、着色画素部が剥がれずに残り、それから約100
μmほど画像表示領域に入り込んだところで、着色部の
間にある非着色部についても膜の剥がれも止まってい
た。このことからも、非着色部のそばに着色部(即ち、
未露光部)があると、非着色部の剥がれが抑制されるこ
とが確認された。The adhesion between the substrate and the colorant receiving layer of the obtained color filter was measured by a tape peeling test. As a result, film peeling was observed in a part of the non-image display area around the color filter. This film peeling progressed from the peripheral portion of the color filter to the image display region with the pixel portion along the direction in which the tape was peeled, and partially progressed to the region with the colored pixel portion separated by the non-colored portion, Peeling stopped when the colored pixel portion entered an area. Furthermore, when observing this part with an optical microscope,
In the non-image display area where the colored portion does not exist, the film peeling occurs, and after the film peeling proceeds to the image display area having the colored pixel portion, the colored pixel portion remains without peeling, and then about 100
When the film entered into the image display area by about μm, the peeling of the film also stopped at the non-colored portion between the colored portions. From this, the colored portion (that is, the non-colored portion)
It was confirmed that the presence of the (unexposed portion) suppressed the peeling of the non-colored portion.
【0048】[0048]
【発明の効果】以上説明したように、本発明のカラーフ
ィルターの製造方法によれば、着色剤受容層と基板との
接着性が大幅に改善されたカラーフィルターが提供され
る。このため、本発明によれば、液晶ディスプレイ装置
の製造歩留まりを向上させることが可能となる。As described above, according to the method for manufacturing a color filter of the present invention, a color filter having significantly improved adhesion between the colorant receiving layer and the substrate is provided. Therefore, according to the present invention, it is possible to improve the production yield of the liquid crystal display device.
【図1】本発明のカラーフィルターの全体を示す図であ
る。FIG. 1 is a diagram showing an entire color filter of the present invention.
【図2】本発明のカラーフィルターに用いるフォトマス
クの一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a photomask used for a color filter of the present invention.
【図3】本発明のカラーフィルターの着色部、非着色部
及びBMとの組み合わせの一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a combination of a color portion, a non-color portion, and a BM of the color filter of the present invention.
【図4】従来のカラーフィルターに用いるフォトマスク
の一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a photomask used for a conventional color filter.
【図5】本発明のカラーフィルターの製造工程の概略を
示す図である。FIG. 5 is a view schematically showing a process of manufacturing the color filter of the present invention.
11、21、41:非画像表示領域 12、22、42:画像表示領域 13:非着色部 14:着色部 15:BM開口部 51:基板(ガラス基板) 52:ブラックマトリクス(BM) 53:樹脂層(着色剤受容層) 54:フォトマスク 55:インクジェットヘッド 56:保護層 57:光透過部 58:非着色部 59:着色剤受容領域 11, 21, 41: Non-image display area 12, 22, 42: Image display area 13: Non-colored part 14: Colored part 15: BM opening 51: Substrate (glass substrate) 52: Black matrix (BM) 53: Resin Layer (colorant receiving layer) 54: Photomask 55: Inkjet head 56: Protective layer 57: Light transmitting portion 58: Non-colored portion 59: Colorant receiving region
Claims (2)
る画像表示領域と、該画像表示領域周辺に配置された非
画像表示領域とが透明基板上に設けられているカラーフ
ィルターを製造する際に、実質的に透明な、光照射によ
って撥着色剤性が付与される材料を透明基板上に塗布し
て基板全面に着色剤受容層を形成した後、該着色剤受容
層の一部に光照射を行って光照射された部分に撥着色剤
性を付与し、その後、画像表示領域の着色剤受容層に着
色剤を供給して着色画素部を形成するカラーフィルター
の製造方法において、上記光照射を非画像表示領域には
行わずに、該非画像表示領域には撥着色剤性を付与する
ことなく着色剤受容性を残すことを特徴とするカラーフ
ィルターの製造方法。When manufacturing a color filter in which an image display region having at least a light-shielding portion and a colored pixel portion and a non-image display region disposed around the image display region are provided on a transparent substrate. After applying a substantially transparent material to which a color repellent property is imparted by light irradiation onto a transparent substrate to form a colorant receiving layer on the entire surface of the substrate, a part of the colorant receiving layer is irradiated with light. To impart a color repellent property to the light-irradiated portion, and then supply a colorant to the colorant-receiving layer in the image display area to form a colored pixel portion. The method for producing a color filter, wherein the colorant receptivity is left without imparting the color repellent property to the non-image display area without performing the above process on the non-image display area.
ェット記録方法により行う請求項1に記載のカラーフィ
ルターの製造方法。2. The method for producing a color filter according to claim 1, wherein the supply of the coloring agent to the colored pixel portion is performed by an ink jet recording method.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32483096A JPH10148714A (en) | 1996-11-21 | 1996-11-21 | Production of color filter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32483096A JPH10148714A (en) | 1996-11-21 | 1996-11-21 | Production of color filter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10148714A true JPH10148714A (en) | 1998-06-02 |
Family
ID=18170164
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP32483096A Pending JPH10148714A (en) | 1996-11-21 | 1996-11-21 | Production of color filter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10148714A (en) |
-
1996
- 1996-11-21 JP JP32483096A patent/JPH10148714A/en active Pending
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