JPH11109121A - Color filter base and its manufacture, and liquid crystal element using this base - Google Patents

Color filter base and its manufacture, and liquid crystal element using this base

Info

Publication number
JPH11109121A
JPH11109121A JP26476097A JP26476097A JPH11109121A JP H11109121 A JPH11109121 A JP H11109121A JP 26476097 A JP26476097 A JP 26476097A JP 26476097 A JP26476097 A JP 26476097A JP H11109121 A JPH11109121 A JP H11109121A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
color filter
filter substrate
manufacturing
receiving layer
generating member
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP26476097A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masafumi Hirose
雅史 広瀬
Akio Kashiwazaki
昭夫 柏崎
Katsuhiro Shirota
勝浩 城田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP26476097A priority Critical patent/JPH11109121A/en
Publication of JPH11109121A publication Critical patent/JPH11109121A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a highly reliable color filter base having no color shading. SOLUTION: A metallic black matrix 2 is formed on a support base 1, and an ink receiving layer 3 consisting of a photosensitive resin composition hardenable by irradiation and thermal treatment is formed thereon. After the ink receiving layer 3 is pattern-exposed by use of a photomask 4, the black matrix 2 is heated by high frequency induction heating, and only a non-colored part 5 which is the exposed part is heated to perform a hardening reaction, and a colored ink 8 is imparted to a non-exposed part 6 from an ink jet head 7 to color it.

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、携帯情報端末等に使用されてい
るカラー液晶ディスプレイのカラーフィルタ基板とその
製造方法に関し、特に、インクジェット記録技術を利用
したカラーフィルタ基板の製造方法、該製造方法によっ
て得られるカラーフィルタ基板、該基板を用いて構成さ
れた液晶素子に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a color filter substrate of a color liquid crystal display used for a color television, a personal computer, a portable information terminal and the like, and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a color filter substrate utilizing an ink jet recording technique. And a color filter substrate obtained by the method, and a liquid crystal element formed using the substrate.

【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
ディスプレイ、特にカラー液晶ディスプレイの需要が増
加する傾向にある。しかしながら、さらなる普及のため
にはコストダウンが必要であり、特にコスト的に比重の
重いカラーフィルタ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, tends to increase. However, cost reduction is necessary for further popularization, and in particular, there is an increasing demand for cost reduction of color filters having a high specific gravity.

【0003】従来から、カラーフィルタの要求特性を満
足しつつ上記の要求に応えるべく種々の方法が試みられ
ているが、いまだ全ての要求特性を満足する方法は確立
されていない。以下にそれぞれの方法を説明する。
Conventionally, various methods have been tried to satisfy the above requirements while satisfying the required characteristics of the color filter, but no method has yet been established which satisfies all the required characteristics. The respective methods will be described below.

【0004】最も多く用いられている第一の方法が染色
法である。染色法は、先ずガラス基板上に染色用の材料
である水溶性の高分子材料を形成し、これをフォトリソ
グラフィ工程により所望の形状にパターニングした後、
得られたパターンを染色浴に浸漬して着色されたパター
ンを得る。これを3回繰り返すことにより、R(赤)、
G(緑)、B(青)のカラーフィルタを得る。
The first method most frequently used is a dyeing method. In the dyeing method, first, a water-soluble polymer material that is a material for dyeing is formed on a glass substrate, and is patterned into a desired shape by a photolithography process.
The obtained pattern is immersed in a dyeing bath to obtain a colored pattern. By repeating this three times, R (red),
G (green) and B (blue) color filters are obtained.

【0005】第二の方法は、顔料分散法であり、近年染
色法に取って代わりつつある。この方法は、先ず基板上
に顔料を分散した感光性樹脂層を形成し、これをパター
ニングすることにより単色のパターンを得る。この工程
を3回繰り返すことにより、R、G、Bのカラーフィル
タを形成する。
[0005] A second method is a pigment dispersion method, which is recently replacing the dyeing method. In this method, first, a photosensitive resin layer in which a pigment is dispersed is formed on a substrate, and a monochromatic pattern is obtained by patterning the photosensitive resin layer. This process is repeated three times to form R, G, B color filters.

【0006】第三の方法としては電着法がある。この方
法は、先ず基板上に透明電極をパターニングし、顔料、
樹脂、電解液等の入った電着塗装液に浸漬して第一の色
を電着する。この工程を3回繰り返して、R、G、Bの
カラーフィルタを形成し、最後に焼成する。
A third method is an electrodeposition method. In this method, a transparent electrode is first patterned on a substrate, and a pigment,
The first color is electrodeposited by dipping in an electrodeposition coating solution containing a resin, an electrolytic solution or the like. This process is repeated three times to form R, G, B color filters, and finally firing.

【0007】第四の方法としては、熱硬化型の樹脂に顔
料を分散させ、印刷を3回繰り返すことにより、R、
G、Bを塗り分けた後、樹脂を熱硬化させることにより
着色層を形成するものである。また、いずれの方法にお
いても着色層上に保護層を形成するのが一般的である。
A fourth method is to disperse a pigment in a thermosetting resin and repeat printing three times to obtain R,
After separately applying G and B, the resin is thermally cured to form a colored layer. In any method, a protective layer is generally formed on the colored layer.

【0008】これらの方法に共通している点は、R、
G、Bの3色のフィルタを形成するために同一の工程を
3回繰り返す必要があり、コスト高になることである。
また、工程数が多いほど、歩留が低下するという問題を
有している。さらに、電着法においては、形成可能なパ
ターン形状が限定されるため、現状の技術ではTFTを
用いたアクティブマトリクスタイプの液晶素子には適用
できない。また、印刷法は、解像性が悪いため、ファイ
ンピッチのパターンは形成できない。
[0008] These methods have in common that R,
The same process needs to be repeated three times to form the three color filters of G and B, which increases the cost.
In addition, there is a problem that the yield decreases as the number of steps increases. Furthermore, in the electrodeposition method, since the pattern shape that can be formed is limited, the current technology cannot be applied to an active matrix type liquid crystal element using a TFT. In the printing method, a fine pitch pattern cannot be formed due to poor resolution.

【0009】これらの欠点を補うべく、インクジェット
方式を利用したカラーフィルタの製造方法が提案されて
いる。その一例を示すと、基板上に光照射、或いは光照
射と熱処理により硬化可能な感光性樹脂組成物からなる
インク受容層を形成し、該インク受容層をパターン露光
して非着色部を形成し、未露光部にインクジェット方式
により着色インクを付与して所定のパターンの着色を行
なった後、インク受容層全体を硬化させるという方法で
ある。
In order to compensate for these drawbacks, a method of manufacturing a color filter using an ink jet system has been proposed. For example, an ink receiving layer made of a photosensitive resin composition curable by light irradiation or light irradiation and heat treatment is formed on a substrate, and the ink receiving layer is subjected to pattern exposure to form a non-colored portion. A method of applying a colored ink to an unexposed portion by an ink jet method, coloring a predetermined pattern, and then curing the entire ink receiving layer.

【0010】上記インクジェット方式によれば、従来法
の有する耐熱性、耐溶剤性、解像性等の必要特性を満足
し、且つ工程を短縮して安価にカラーフィルタを提供す
ることができる。
According to the above-mentioned ink jet method, it is possible to provide a color filter which satisfies the heat resistance, solvent resistance, resolution and the like required by the conventional method, and which can reduce the number of steps and is inexpensive.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、インク
ジェット方式を用いたカラーフィルタの製造方法におい
ても、以下のような問題点を生じる場合があった。 (1)画素内の着色濃度むら (2)画素内のインク浸透性不足による染料の凝集 (3)表示エリア内での加熱ばらつきによる面内色むら 上記現象は、着色部位(未露光部)のインク吸収能の低
下、面内ばらつきによるものと考えられる。
However, the following problems may occur in a method of manufacturing a color filter using an ink jet system. (1) Color density unevenness in the pixel (2) Dye aggregation due to insufficient ink permeability in the pixel (3) In-plane color unevenness due to heating variation in the display area This is considered to be due to a decrease in ink absorption capacity and in-plane variation.

【0012】本発明の目的は、上記問題を解決し、色む
らがなく信頼性の高いカラーフィルタ基板を安価に提供
することにある。
An object of the present invention is to solve the above problems and to provide a highly reliable color filter substrate free from color unevenness at low cost.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】請求項1〜10の発明
は、支持基板上に、光照射と熱処理により硬化可能な感
光性樹脂組成物によりインク受容層を形成する工程と、
該インク受容層をパターン露光して非着色部を形成する
工程と、該非着色部のみを加熱する工程と、インクジェ
ット方式により上記インク受容層の未露光部に着色イン
クを付与して着色する工程と、インク受容層全体を加熱
或いは加熱と光照射により硬化させる工程と、を少なく
とも有することを特徴とするカラーフィルタ基板の製造
方法である。
The invention according to claims 1 to 10 is a process for forming an ink receiving layer on a supporting substrate by using a photosensitive resin composition curable by light irradiation and heat treatment;
A step of pattern-exposing the ink receiving layer to form a non-colored part, a step of heating only the non-colored part, and a step of applying a colored ink to an unexposed part of the ink receiving layer by an ink-jet method and coloring. And heating the entire ink receiving layer or curing by heating and light irradiation.

【0014】また、請求項11、12の発明は、上記製
造方法で製造されたことを特徴とするカラーフィルタ基
板であり、請求項13の発明は該カラーフィルタ基板を
用いて構成したことを特徴とする液晶素子である。
Further, the invention of claims 11 and 12 is a color filter substrate characterized by being manufactured by the above-mentioned manufacturing method, and the invention of claim 13 is characterized by being constituted by using the color filter substrate. Is a liquid crystal element.

【0015】本発明者等は、前記した問題点を解決する
べく鋭意検討した結果、インク受容層を光照射と熱処理
により硬化する感光性樹脂組成物で形成した場合、非着
色部を形成する工程において、パターン露光における未
露光部も一様に熱処理されていたため、該未露光部にお
いても若干の硬化反応が進行し、着色インクの浸透性、
着色性が低下しているものと推測された。よって、本発
明の如く、露光部(非着色部)のみを加熱することによ
り、未露光部におけるインクの浸透性や着色性の低下が
防止され、着色部の色むらが解消される。特に、本発明
においては、露光部のみを加熱する手段として、通常非
着色部に対応して形成されるブラックマトリクスを利用
することにより、特に新たな部材を追加する必要がな
く、現状の製造工程にそのまま応用することが可能とな
る。
The present inventors have conducted intensive studies to solve the above-mentioned problems. As a result, when the ink receiving layer is formed of a photosensitive resin composition which is cured by light irradiation and heat treatment, a step of forming a non-colored portion is performed. In, since the unexposed portion in the pattern exposure was also uniformly heat-treated, a slight curing reaction also proceeds in the unexposed portion, the permeability of the colored ink,
It was presumed that the coloring property was reduced. Therefore, by heating only the exposed portion (non-colored portion) as in the present invention, a decrease in ink permeability and coloring property in the unexposed portion is prevented, and color unevenness in the colored portion is eliminated. In particular, in the present invention, as a means for heating only the exposed portion, by using a black matrix usually formed corresponding to the non-colored portion, there is no need to add a new member, and the current manufacturing process Can be applied as is.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】図1に本発明の製造方法の一実施
形態の工程を示す。図1の(a)〜(g)は下記工程−
a〜gに対応する断面概略図である。
FIG. 1 shows the steps of one embodiment of the manufacturing method of the present invention. (A) to (g) of FIG.
It is a section schematic diagram corresponding to ag.

【0017】工程−a 支持基板1上にブラックマトリクス2を形成する。本発
明において、後述するインク受容層の非着色部のみを加
熱する手段としては、特に限定されないが、インク受容
層の上層または下層に熱エネルギー発生部材を形成し、
該部材を発熱させる手段が好ましく、該熱エネルギー発
生部材として、通常のブラックマトリクスを利用するの
が、製造工程の増加、部材の増加を避ける上で好まし
い。
Step-a A black matrix 2 is formed on a support substrate 1. In the present invention, the means for heating only the non-colored portion of the ink receiving layer described below is not particularly limited, but a heat energy generating member is formed on the upper or lower layer of the ink receiving layer,
Means for generating heat from the member is preferable, and it is preferable to use an ordinary black matrix as the heat energy generating member in order to avoid an increase in the number of manufacturing steps and members.

【0018】本発明において、支持基板1としては通常
ガラス基板が用いられるが、カラーフィルタとしての透
明性や機械的強度等必要な特性を有するものであればプ
ラスチックなども用いることができる。また、反射型の
液晶素子を構成する場合であれば、反射部材などが形成
された非透光性の基板を用いることもあるが、後述する
加熱工程−dを妨げない範囲で選択される。
In the present invention, a glass substrate is usually used as the support substrate 1. However, a plastic or the like can be used as long as it has necessary characteristics such as transparency and mechanical strength as a color filter. In the case of forming a reflection type liquid crystal element, a non-translucent substrate on which a reflection member or the like is formed may be used, but is selected within a range that does not interfere with a heating step-d described later.

【0019】本発明において、ブラックマトリクス2を
熱エネルギー発生部材として用いる場合、発熱機序によ
ってその素材が選択される。例えば、本発明において
は、光エネルギーの吸収による発熱方法や、高周波誘導
加熱が好ましく利用される。前者の場合、ブラックマト
リクス2は、紫外以外の可視、赤外領域の特定の波長に
吸収を持つ感光性樹脂組成物や金属を用いて形成し、重
水素ランプ、ハロゲンランプ等紫外部強度の小さいラン
プの照射などにより該ブラックマトリクス2を発熱させ
る。また、後者の場合には、ブラックマトリクス2を磁
性を有する材料、例えばクロム、ニッケル、コバルト、
鉄のような金属やフェライトなどの金属酸化物、或い
は、磁性体粒子をアクリル系樹脂やポリイミド系樹脂に
含有せしめた樹脂組成物によって形成し、高周波誘導加
熱により電磁気エネルギーを付与して発熱させる。尚、
樹脂を用いる場合には、遮光性を持たせるため、黒色顔
料等を含有させて着色する。
In the present invention, when the black matrix 2 is used as a heat energy generating member, its material is selected according to the heat generation mechanism. For example, in the present invention, a heat generation method by absorbing light energy or a high-frequency induction heating is preferably used. In the former case, the black matrix 2 is formed using a photosensitive resin composition or metal having absorption at a specific wavelength in the visible and infrared regions other than ultraviolet, and has a low ultraviolet intensity such as a deuterium lamp or a halogen lamp. The black matrix 2 is heated by irradiation of a lamp or the like. In the latter case, the black matrix 2 is made of a magnetic material such as chromium, nickel, cobalt,
A metal oxide such as a metal such as iron or a ferrite, or a resin composition in which magnetic particles are contained in an acrylic resin or a polyimide resin is applied, and electromagnetic energy is applied by high-frequency induction heating to generate heat. still,
When a resin is used, it is colored by including a black pigment or the like in order to have a light-shielding property.

【0020】尚、高周波誘導加熱とは、金属または磁性
体が高周波磁場中においてヒステリシス損と渦電流によ
るジュール熱の作用により、瞬間的に熱エネルギーを発
生する現象を指すもので、ヒステリシス損と渦電流によ
るジュール熱とは以下のように表わされる。
The high-frequency induction heating refers to a phenomenon in which a metal or a magnetic substance instantaneously generates thermal energy due to the action of Joule heat due to hysteresis loss and eddy current in a high-frequency magnetic field. Joule heat due to electric current is expressed as follows.

【0021】ヒステリシス損(W)=1.6・n・f・
m ・V n:係数、f:周波数(Hz)、Bm :最大磁束密度
(wb/m2 )、 V:体積 ジュール熱=(1/2)・K・N2 ・I2 ・(P・μ・
f) K:比定数、N:コイル巻数、I:コイル電流、 P:固有抵抗(μΩ・cm)、μ:実効透磁率
Hysteresis loss (W) = 1.6 · n · f ·
B m · V n: coefficient, f: frequency (Hz), B m : maximum magnetic flux density (wb / m 2 ), V: volume Joule heat = (・) · K · N 2 · I 2 · (P・ Μ ・
f) K: ratio constant, N: number of coil turns, I: coil current, P: specific resistance (μΩ · cm), μ: effective magnetic permeability

【0022】以上より、少なくとも磁性体材料を含む材
料から形成される熱エネルギー発生部位を高周波磁場を
中におくと、熱エネルギー発生部位を構成する磁性材料
部分がヒステリシス損と渦電流によるジュール熱によっ
て熱エネルギーを発生し、この部位の周囲のみを加熱す
ることが可能となる。さらなる利点としては、高周波誘
導による熱エネルギーの発生は、非常に短時間で起こる
ので、製造時間の大幅な短縮が可能である。また、コイ
ル巻数N、コイル電流I、周波数fの調整により、発生
エネルギー量を調整できるため、加熱温度を制御するこ
とも可能である。
As described above, when a heat energy generating portion formed of a material containing at least a magnetic material is placed in a high-frequency magnetic field, the magnetic material portion constituting the heat energy generating portion is affected by hysteresis loss and Joule heat due to eddy current. Heat energy is generated, and it is possible to heat only the periphery of this portion. As a further advantage, the generation of thermal energy by high-frequency induction occurs in a very short time, so that the production time can be significantly reduced. In addition, since the amount of generated energy can be adjusted by adjusting the number of coil turns N, the coil current I, and the frequency f, the heating temperature can be controlled.

【0023】尚、熱エネルギー発生部材をブラックマト
リクス2とは別に設ける場合には、上記ブラックマトリ
クス2の素材として挙げたものを用いて当該部材を形成
すれば良い。
When the heat energy generating member is provided separately from the black matrix 2, the member may be formed by using the materials listed as the material of the black matrix 2.

【0024】また、ブラックマトリクス2の厚さは、金
属等で形成する場合で通常0.1〜0.5μm、樹脂で
形成する場合で0.5μm以上必要である。
The thickness of the black matrix 2 is usually 0.1 to 0.5 μm when formed of metal or the like, and 0.5 μm or more when formed of resin.

【0025】工程−b インク受容層3を形成する。インク受容層3は、光照射
と熱処理により硬化可能な感光性樹脂組成物で形成す
る。具体的には、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ア
ミド系樹脂、フェノール系樹脂、ポリスチレン系樹脂な
どに適宜光開始剤(架橋剤)を添加して用いる。該光開
始剤としては、カチオン系開始剤が好適に用いられる。
さらに、オニウム塩などの光酸発生剤を併用することも
可能である。
Step-b The ink receiving layer 3 is formed. The ink receiving layer 3 is formed of a photosensitive resin composition curable by light irradiation and heat treatment. Specifically, a photoinitiator (crosslinking agent) is appropriately added to an acrylic resin, an epoxy resin, an amide resin, a phenol resin, a polystyrene resin, or the like. As the photoinitiator, a cationic initiator is suitably used.
Furthermore, a photoacid generator such as an onium salt can be used in combination.

【0026】インク受容層の形成には、スピンコート、
ロールコート、バーコート、スプレーコート、ディップ
コート等の塗布方法を用いることができる。またその厚
さは、液晶素子を構成する場合で0.3〜3.0μm程
度である。
The ink receiving layer is formed by spin coating,
Coating methods such as roll coating, bar coating, spray coating, and dip coating can be used. The thickness is about 0.3 to 3.0 μm when a liquid crystal element is formed.

【0027】工程−c フォトマスク4を用いて、インク受容層3をパターン露
光し、非着色部5と未露光部6を形成する。この時、フ
ォトマスク4の開口部は、ブラックマトリクス2の幅よ
りも狭くしておくことにより、フィルタの端部における
白抜けを防止することができる。
Step-c The non-colored portion 5 and the unexposed portion 6 are formed by pattern exposure of the ink receiving layer 3 using the photomask 4. At this time, by making the opening of the photomask 4 narrower than the width of the black matrix 2, it is possible to prevent white spots at the ends of the filter.

【0028】工程−d ブラックマトリクス2にエネルギーを付与して発熱さ
せ、非着色部5のみを加熱する。
Step-d Heat is applied to the black matrix 2 to generate heat, and only the non-colored portions 5 are heated.

【0029】工程−e インクジェットヘッド7より着色インク8を所定の未露
光部6に付与して着色する。着色インクとしては、色素
系、顔料系共に用いることが可能であり、また液状イン
ク、ソリッドインク共に使用可能であるが、水性インク
を用いる際には、インク受容層に吸水性の高い樹脂組成
物を用いることが好ましい。また、インクジェット方式
としては、エネルギー発生素子として電気熱変換体を用
いた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使用可能であり、着色面積及び
着色パターンは任意に設定することができる。
Step-e The colored ink 8 is applied to a predetermined unexposed portion 6 by the ink jet head 7 and colored. As the coloring ink, both dye-based and pigment-based inks can be used, and both liquid inks and solid inks can be used.However, when an aqueous ink is used, a resin composition having high water absorption in the ink receiving layer is used. It is preferable to use In addition, as the ink jet method, a bubble jet type using an electrothermal transducer as an energy generating element, a piezo jet type using a piezoelectric element, or the like can be used, and the coloring area and the coloring pattern can be set arbitrarily. it can.

【0030】工程−f 着色部9を含めてインク受容層全体を加熱・光照射して
全体を硬化させる。
Step-f The entire ink receiving layer including the colored portion 9 is heated and irradiated with light to cure the entire ink receiving layer.

【0031】工程−g 必要に応じて、保護層10を形成する。保護層10とし
ては、光硬化タイプ、熱硬化タイプ或いは光・熱併用タ
イプの樹脂材料、或いは、蒸着、スパッタ等によって形
成される無機膜を用いることができ、カラーフィルタの
透明性を損なわず、またその後のITO、配向膜等の形
成プロセスに耐え得るものであれば使用可能である。
Step-g A protective layer 10 is formed if necessary. As the protective layer 10, a photo-curing type, a thermo-setting type or a combination of light and heat type resin material, or an inorganic film formed by vapor deposition, sputtering, or the like can be used, and the transparency of the color filter is not impaired. Further, any material can be used as long as it can withstand the subsequent formation process of ITO, an alignment film, and the like.

【0032】図2に上記工程で得られるカラーフィルタ
基板を組み込んだTFTカラー液晶素子の一実施形態の
断面模式図を示す。図2において、12は共通電極、1
3は配向膜、14は液晶化合物、21は対向基板、22
は画素電極、23は配向膜である。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of one embodiment of a TFT color liquid crystal device incorporating the color filter substrate obtained in the above steps. In FIG. 2, 12 is a common electrode, 1
3 is an alignment film, 14 is a liquid crystal compound, 21 is a counter substrate, 22
Is a pixel electrode, and 23 is an alignment film.

【0033】カラー液晶素子は、一般的にカラーフィル
タ基板と対向基板21を合わせ込み、液晶化合物14を
封入することにより形成される。液晶素子の一方の基板
21の内側に、TFT(図示しない)と透明な画素電極
22がマトリクス状に形成される。また、もう一方の基
板1の内側には、画素電極22に対向する位置に、R、
G、Bが配列するようにカラーフィルタの着色部9が設
置され、その上に透明な共通電極12が一面に形成され
る。ブラックマトリクス2は、通常カラーフィルタ基板
側に形成されるが、BMオンアレイタイプの液晶素子に
おいて、熱エネルギー発生部材を別途形成した場合には
対向するTFT基板側に形成される。さらに、両基板の
面内には配向膜13、23が形成されており、これらを
ラビング処理することにより液晶分子を一定方向に配列
させることができる。これらの基板はスペーサー(図示
しない)を介して対向配置され、シール材(図示しな
い)によって貼り合わされ、その間隙に液晶化合物14
が充填される。
A color liquid crystal element is generally formed by combining a color filter substrate and a counter substrate 21 and enclosing a liquid crystal compound 14. TFTs (not shown) and transparent pixel electrodes 22 are formed in a matrix inside one substrate 21 of the liquid crystal element. Also, on the inside of the other substrate 1, R,
A colored portion 9 of a color filter is provided so that G and B are arranged, and a transparent common electrode 12 is formed on one surface thereof. The black matrix 2 is usually formed on the color filter substrate side. However, in a BM-on-array type liquid crystal element, when a heat energy generating member is separately formed, it is formed on the opposite TFT substrate side. Further, alignment films 13 and 23 are formed in the planes of both substrates, and by subjecting them to rubbing treatment, liquid crystal molecules can be aligned in a certain direction. These substrates are opposed to each other via a spacer (not shown), are adhered by a sealing material (not shown), and a liquid crystal compound 14
Is filled.

【0034】上記液晶素子は、それぞれの基板の外側に
偏光板を接着し、一般的に蛍光灯と散乱板を組み合わせ
たバックライトを用い、液晶化合物をバックライトの光
の透過率を変化させる光シャッターとして機能させるこ
とにより表示を行なう。
In the liquid crystal element, a polarizing plate is bonded to the outside of each substrate, and a backlight in which a fluorescent lamp and a scattering plate are combined is generally used. A liquid crystal compound is used to change the transmittance of the backlight. Display is performed by functioning as a shutter.

【0035】上記実施形態においてはTFTカラー液晶
素子について説明したが、本発明はこれに限定されるも
のではなく、単純マトリクス型等他の駆動タイプの液晶
素子にも好ましく適用される。
In the above embodiment, the TFT color liquid crystal element has been described, but the present invention is not limited to this, and is preferably applied to other driving type liquid crystal elements such as a simple matrix type.

【0036】また、本発明の液晶素子においては、本発
明のカラーフィルタ基板を用いて構成されていれば、他
の部材については従来の技術をそのまま用いることがで
きる。従って、液晶化合物についても、一般に用いられ
ているTN型液晶や強誘電性液晶等を好適に用いること
ができる。
Further, in the liquid crystal element of the present invention, as long as the liquid crystal element is constituted by using the color filter substrate of the present invention, the conventional technique can be used as it is for other members. Therefore, as the liquid crystal compound, a TN liquid crystal, a ferroelectric liquid crystal, or the like generally used can be preferably used.

【0037】[0037]

【実施例】【Example】

[実施例1]Cr及びCrO2 の積層により作製したブ
ラックマトリクスを有するガラス基板上に、下記組成か
らなる感光性樹脂組成物をスピンコートし、60℃で1
0分間プリベークして、膜厚1μmのインク受容層を形
成した。
Example 1 A photosensitive resin composition having the following composition was spin-coated on a glass substrate having a black matrix produced by laminating Cr and CrO 2 ,
Prebaking was performed for 0 minutes to form an ink receiving layer having a thickness of 1 μm.

【0038】感光性樹脂組成物 ・N−メチロールアクリルアミドとメタクリル酸メチル
とヒドロキシエチルメタクリレートの3元共重合体
10重量部 ・トリフェニルスルホニウムトリフルオロメチルスルホ
ネート(ミドリ化学社製「TPS−105」) 0.
2重量部
Photosensitive resin composition: Terpolymer of N-methylolacrylamide, methyl methacrylate and hydroxyethyl methacrylate
10 parts by weight triphenylsulfonium trifluoromethylsulfonate (“TPS-105” manufactured by Midori Kagaku Co., Ltd.)
2 parts by weight

【0039】次いで、ブラックマトリクスの幅よりも狭
い開口部を有するフォトマスクを介して上記インク受容
層をdeep−UVによりパターン露光した。
Next, the above-mentioned ink receiving layer was subjected to pattern exposure by deep-UV through a photomask having an opening smaller than the width of the black matrix.

【0040】次に、ガラス基板の底面に電磁誘導コイル
を設置し、高周波誘導加熱(f=350kHz)を行な
うことにより、ブラックマトリクスを発熱させ、露光部
を加熱して硬化反応を行なった。
Next, an electromagnetic induction coil was installed on the bottom surface of the glass substrate, and high-frequency induction heating (f = 350 kHz) was performed to generate heat in the black matrix and heat the exposed portion to perform a curing reaction.

【0041】さらに、インクジェットヘッドより、染料
インクをインク受容層の未露光部に付与してR、G、B
のマトリクスパターンに着色した後、90℃で5分間の
インク乾燥と、引き続き230℃、1時間の熱処理を施
してインク受容層全体を硬化させた。
Further, a dye ink is applied to the unexposed portion of the ink receiving layer by an ink jet head to form R, G, B
Was dried at 90 ° C. for 5 minutes and then heat-treated at 230 ° C. for 1 hour to cure the entire ink receiving layer.

【0042】上記のようにして作製された液晶素子用カ
ラーフィルタ基板を光学顕微鏡にて観察したところ、画
素内の着色濃度むら、画素内のインク浸透性不足による
染料の凝集、表示エリア内での加熱ばらつきによる面内
色むら等の障害は観察されなかった。
When the color filter substrate for a liquid crystal element manufactured as described above was observed with an optical microscope, the color density unevenness in the pixel, the aggregation of the dye due to insufficient ink permeability in the pixel, and the Obstacles such as in-plane color unevenness due to heating variations were not observed.

【0043】[実施例2]ブラックマトリクスをNiで
形成した以外は、実施例1と同様にしてカラーフィルタ
基板を作製した。このカラーフィルタ基板についても、
実施例1と同様、問題は認められなかった。
Example 2 A color filter substrate was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the black matrix was formed of Ni. Also for this color filter substrate,
As in Example 1, no problem was observed.

【0044】[実施例3]黒色レジスト(新日鐵化学社
製「V−259BK」)中に金属Ni微粒子を分散した
組成物を用いてブラックマトリクスを形成する以外は、
実施例1と同様にしてカラーフィルタ基板を作製した。
このカラーフィルタ基板についても、実施例1と同様、
問題は認められなかった。
Example 3 A black matrix was formed by using a composition in which metal Ni fine particles were dispersed in a black resist (“V-259BK” manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd.).
A color filter substrate was manufactured in the same manner as in Example 1.
This color filter substrate is also similar to the first embodiment.
No problems were found.

【0045】[実施例4]ガラス基板側より、ハロゲン
ランプを10分間照射することにより、ブラックマトリ
クスを発熱せしめ、露光部を加熱して硬化反応を行なう
以外は実施例1と同様にしてカラーフィルタ基板を作製
した。このカラーフィルタ基板についても、実施例1と
同様、問題は認められなかった。
Example 4 A color filter was produced in the same manner as in Example 1 except that a black matrix was heated by irradiating a halogen lamp for 10 minutes from the glass substrate side, and a curing reaction was performed by heating an exposed portion. A substrate was prepared. No problem was observed with this color filter substrate as in Example 1.

【0046】[実施例5]実施例4と同様に、ハロゲン
ランプを用いて露光部を加熱して硬化反応を行なう以外
は実施例2と同様にしてカラーフィルタ基板を作製し
た。このカラーフィルタ基板についても、実施例2と同
様、問題は認められなかった。
Example 5 A color filter substrate was manufactured in the same manner as in Example 4, except that the exposed portion was heated using a halogen lamp to perform a curing reaction. No problem was observed with this color filter substrate as in Example 2.

【0047】[実施例6]実施例4と同様に、ハロゲン
ランプを用いて露光部を加熱して硬化反応を行なう以外
は実施例3と同様にしてカラーフィルタ基板を作製し
た。このカラーフィルタ基板についても、実施例3と同
様、問題は認められなかった。
Example 6 A color filter substrate was manufactured in the same manner as in Example 3, except that the exposed portion was heated using a halogen lamp to perform a curing reaction. As with Example 3, no problem was observed with this color filter substrate.

【0048】[0048]

【発明の効果】本発明によれば、画素内の着色濃度む
ら、画素内のインク浸透性不足による染料の凝集、表示
エリア内での加熱ばらつきによる面内色むら等の問題の
ない、信頼性の高いカラーフィルタ基板が安価に得ら
れ、液晶素子のコストダウンを図ることができる。特
に、本発明においては、ブラックマトリクスを熱エネル
ギー発生部材として用いる場合には、新たな部材の追加
することなく本発明を実施し得るため、製造コストの増
加を避けることができる。
According to the present invention, there are no problems such as uneven coloring density in a pixel, agglomeration of dye due to insufficient ink permeability in a pixel, and in-plane color unevenness due to uneven heating in a display area. A color filter substrate with high quality can be obtained at low cost, and the cost of the liquid crystal element can be reduced. In particular, in the present invention, when a black matrix is used as a thermal energy generating member, the present invention can be carried out without adding a new member, so that an increase in manufacturing cost can be avoided.

【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基板の製造方法の一実
施形態の工程図である。
FIG. 1 is a process chart of one embodiment of a method for manufacturing a color filter substrate of the present invention.

【図2】本発明のカラーフィルタ基板を用いた本発明の
カラー液晶素子の一実施形態の断面模式図である。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of one embodiment of the color liquid crystal element of the present invention using the color filter substrate of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 支持基板 2 ブラックマトリクス 3 インク受容層 4 フォトマスク 5 非着色部 6 未露光部 7 インクジェットヘッド 8 着色インク 9 着色部 10 保護層 12 共通電極 13 配向膜 14 液晶化合物 21 対向基板 22 画素電極 23 配向膜 Reference Signs List 1 support substrate 2 black matrix 3 ink receiving layer 4 photomask 5 uncolored part 6 unexposed part 7 inkjet head 8 colored ink 9 colored part 10 protective layer 12 common electrode 13 alignment film 14 liquid crystal compound 21 counter substrate 22 pixel electrode 23 alignment film

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 支持基板上に、光照射と熱処理により硬
化可能な感光性樹脂組成物によりインク受容層を形成す
る工程と、該インク受容層をパターン露光して非着色部
を形成する工程と、該非着色部のみを加熱する工程と、
インクジェット方式により上記インク受容層の未露光部
に着色インクを付与して着色する工程と、インク受容層
全体を加熱或いは加熱と光照射により硬化させる工程
と、を少なくとも有することを特徴とするカラーフィル
タ基板の製造方法。
1. A step of forming an ink receiving layer on a supporting substrate using a photosensitive resin composition curable by light irradiation and heat treatment, and a step of pattern-exposing the ink receiving layer to form a non-colored portion. Heating the non-colored portion only,
A color filter comprising at least a step of applying a colored ink to an unexposed portion of the ink receiving layer by an ink jet method to color the ink receiving layer, and a step of heating or curing the entire ink receiving layer by heating and light irradiation. Substrate manufacturing method.
【請求項2】 上記非着色部の加熱手段が、インク受容
層の上層或いは下層の非着色部該当領域に設けた熱エネ
ルギー発生部材にエネルギーを付与して発熱させること
による請求項1記載のカラーフィルタ基板の製造方法。
2. A color according to claim 1, wherein said means for heating the non-colored portion applies energy to a heat energy generating member provided in a region corresponding to the non-colored portion above or below the ink receiving layer to generate heat. Manufacturing method of filter substrate.
【請求項3】 上記熱エネルギー発生部材が光エネルギ
ー付与により発熱する請求項2記載のカラーフィルタ基
板の製造方法。
3. The method for manufacturing a color filter substrate according to claim 2, wherein said heat energy generating member generates heat by applying light energy.
【請求項4】 上記熱エネルギー発生部材が特定波長の
光照射により発熱する樹脂組成物からなる請求項3記載
のカラーフィルタ基板の製造方法。
4. The method for manufacturing a color filter substrate according to claim 3, wherein said heat energy generating member is made of a resin composition which generates heat when irradiated with light having a specific wavelength.
【請求項5】 上記熱エネルギー発生部材が金属からな
る請求項3記載のカラーフィルタ基板の製造方法。
5. The method according to claim 3, wherein the heat energy generating member is made of a metal.
【請求項6】 上記熱エネルギー発生部材が電磁気エネ
ルギー付与により発熱する請求項2記載のカラーフィル
タ基板の製造方法。
6. The method according to claim 2, wherein the heat energy generating member generates heat by applying electromagnetic energy.
【請求項7】 上記熱エネルギー発生部材が磁性を有す
る無機物からなる請求項6記載のカラーフィルタ基板の
製造方法。
7. The method for manufacturing a color filter substrate according to claim 6, wherein said thermal energy generating member is made of an inorganic material having magnetism.
【請求項8】 上記熱エネルギー発生部材が磁性体粒子
を含有する樹脂組成物からなる請求項6記載のカラーフ
ィルタ基板の製造方法。
8. The method for manufacturing a color filter substrate according to claim 6, wherein said thermal energy generating member is made of a resin composition containing magnetic particles.
【請求項9】 上記熱エネルギー発生部材を構成する樹
脂組成物が、アクリル系樹脂或いはポリイミド系樹脂か
らなる請求項8記載のカラーフィルタ基板の製造方法。
9. The method for manufacturing a color filter substrate according to claim 8, wherein the resin composition constituting the thermal energy generating member is made of an acrylic resin or a polyimide resin.
【請求項10】 上記熱エネルギー発生部材がブラック
マトリクスである請求項2〜9のいずれかに記載のカラ
ーフィルタ基板の製造方法。
10. The method for manufacturing a color filter substrate according to claim 2, wherein said thermal energy generating member is a black matrix.
【請求項11】 支持基板上にカラーフィルタを有する
カラーフィルタ基板であって、請求項1〜10のいずれ
かの製造方法によって製造されたことを特徴とするカラ
ーフィルタ基板。
11. A color filter substrate having a color filter on a support substrate, wherein the color filter substrate is manufactured by the manufacturing method according to any one of claims 1 to 10.
【請求項12】 カラーフィルタの上に保護層を有する
請求項11記載のカラーフィルタ基板。
12. The color filter substrate according to claim 11, further comprising a protective layer on the color filter.
【請求項13】 一対の基板間に液晶を挟持してなり、
一方の基板が、請求項11または12記載のカラーフィ
ルタ基板を用いて構成されていることを特徴とする液晶
素子。
13. A liquid crystal sandwiched between a pair of substrates,
A liquid crystal device, wherein one of the substrates is formed using the color filter substrate according to claim 11.
JP26476097A 1997-09-30 1997-09-30 Color filter base and its manufacture, and liquid crystal element using this base Withdrawn JPH11109121A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26476097A JPH11109121A (en) 1997-09-30 1997-09-30 Color filter base and its manufacture, and liquid crystal element using this base

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26476097A JPH11109121A (en) 1997-09-30 1997-09-30 Color filter base and its manufacture, and liquid crystal element using this base

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH11109121A true JPH11109121A (en) 1999-04-23

Family

ID=17407815

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP26476097A Withdrawn JPH11109121A (en) 1997-09-30 1997-09-30 Color filter base and its manufacture, and liquid crystal element using this base

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH11109121A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000075127A (en) * 1998-09-02 2000-03-14 Toppan Printing Co Ltd Color filter for display device and display device
JP2004334180A (en) * 2003-04-18 2004-11-25 Fuji Photo Film Co Ltd Light shielding film for display device, its manufacturing method, and composite for forming the film
JP2004334182A (en) * 2003-04-18 2004-11-25 Fuji Photo Film Co Ltd Light shielding film for display device
KR101052736B1 (en) * 2003-04-18 2011-07-29 후지필름 가부시키가이샤 Light shielding film for display device

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000075127A (en) * 1998-09-02 2000-03-14 Toppan Printing Co Ltd Color filter for display device and display device
JP2004334180A (en) * 2003-04-18 2004-11-25 Fuji Photo Film Co Ltd Light shielding film for display device, its manufacturing method, and composite for forming the film
JP2004334182A (en) * 2003-04-18 2004-11-25 Fuji Photo Film Co Ltd Light shielding film for display device
KR101052736B1 (en) * 2003-04-18 2011-07-29 후지필름 가부시키가이샤 Light shielding film for display device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0660159B1 (en) Method for manufactring a color filter
JPH08227011A (en) Color filter, production thereof, liquid crystal panel and information processing device equipped with same
JPH1184121A (en) Color filter substrate, its production and liquid crystal element using the substrate
JP3576627B2 (en) Method for manufacturing color filter and liquid crystal display device
JP3190219B2 (en) Method for manufacturing color filter for liquid crystal, color filter for liquid crystal, and liquid crystal panel provided with the color filter
JPH10332925A (en) Color filter substrate and its manufacture, and liquid crystal element using the same substrate
JPH11194211A (en) Color filter substrate, its production and liquid crystal element using the substrate
JP4208356B2 (en) Color filter with spacer and manufacturing method thereof
JPH11109121A (en) Color filter base and its manufacture, and liquid crystal element using this base
JP2000098368A (en) Active matrix substrate and its manufacture, liquid crystal display device using the same
JP2001042338A (en) Liquid crystal element and its manufacture and substrate having spacer
JP4377980B2 (en) Color filter, manufacturing method thereof, and liquid crystal element using the color filter
JPH08230314A (en) Color filter, production thereof and liquid crystal panel using color filter
JPH0875916A (en) Color filter, production thereof and liquid crystal panel
JP2000098125A (en) Color filter and its production, liquid crystal element using this color filter
JPH09189899A (en) Black matrix substrate, color filter and liquid crystal panel as well as their production
JP2003043238A (en) Color filter and method for manufacturing the same, liquid crystal element using the same
JP2001183517A (en) Color filter and its manufacturing method, liquid crystal element using the color filter
JPH10197716A (en) Production of color filter for liquid crystal
JPH10197719A (en) Production of color filters, color filters and color liquid crystal panel including these color filters
JP4261656B2 (en) Manufacturing method of color filter
JP2001108814A (en) Color filter with spacer, its production method and liquid crystal device using that color filter
JPH0926506A (en) Color filter and its production and liquid crystal panel
JP2003004935A (en) Color filter and method for manufacturing the same, liquid crystal element using the same
JPH08271715A (en) Color filter, its production and liquid crystal display device

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20041207