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JPH11194212A - Color filter substrate, method of manufacturing the same, and liquid crystal element using the substrate - Google Patents

Color filter substrate, method of manufacturing the same, and liquid crystal element using the substrate

Info

Publication number
JPH11194212A
JPH11194212A JP120198A JP120198A JPH11194212A JP H11194212 A JPH11194212 A JP H11194212A JP 120198 A JP120198 A JP 120198A JP 120198 A JP120198 A JP 120198A JP H11194212 A JPH11194212 A JP H11194212A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
color filter
ink
substrate
filter substrate
layer
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Withdrawn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
JP120198A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akio Kashiwazaki
昭夫 柏崎
Katsuhiro Shirota
勝浩 城田
Koichiro Nakazawa
広一郎 中澤
Masafumi Hirose
雅史 広瀬
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 JP120198A priority Critical patent/JPH11194212A/en
Publication of JPH11194212A publication Critical patent/JPH11194212A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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  • Ink Jet (AREA)
  • Optical Filters (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 より信頼性が高く、高精細な表示に対応し、
作業者の健康面にも配慮したカラーフィルタ基板の製造
方法を提供する。 【解決手段】 インクジェット法によりインク受容層に
着色インクを付与する工程、或いは、インクジェット法
により硬化型の着色インクを支持基板上に付与する工程
を、温度20〜30℃、湿度35%〜54%の環境下に
おいて行い、カラーフィルタ基板を製造する。
(57) [Summary] [Problem] To support higher reliability and higher definition display,
Provided is a method for manufacturing a color filter substrate that also takes into consideration the health of workers. SOLUTION: The step of applying a colored ink to an ink receiving layer by an inkjet method or the step of applying a curable colored ink on a supporting substrate by an inkjet method is performed at a temperature of 20 to 30 ° C. and a humidity of 35% to 54%. In the environment described above to manufacture a color filter substrate.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、カラーテレビ、パ
ーソナルコンピュータ、パチンコ遊戯台等に使用されて
いるカラー液晶ディスプレイに好適に使用されるカラー
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て製造したカラーフィルタ基板と
その製造方法、さらには該カラーフィルタ基板を用いて
構成し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 suitably used for a color liquid crystal display used in a color television, a personal computer, a pachinko game console, and the like, and a method of manufacturing the same. The present invention relates to a color filter substrate manufactured by using the same and a method for manufacturing the same, and further relates to a liquid crystal element formed using the color filter 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、とりわけ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
ためには液晶ディスプレイのコストダウンが必要であ
り、特にコスト的に比重の高いカラーフィルタのコスト
ダウンに対する要求が高まっている。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。
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, for further widespread use, it is necessary to reduce the cost of the liquid crystal display. In particular, there is an increasing demand for reducing the cost of a color filter having a high cost. 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 that satisfies all the required characteristics. The respective methods will be described below.

【0003】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、ガラス基板上に染色用の材料であ
る水溶性高分子材料を塗布し、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)の着色層を形成する。
The first method most frequently used is a dyeing method. In the dyeing method, a water-soluble polymer material, which is a material for dyeing, is applied on a glass substrate, and is patterned into a desired shape by a photolithography process. Get a pattern. By repeating this three times, R (red), G
(Green) and B (blue) coloring layers are formed.

【0004】この染色法の別の例として、特開平5−2
88913号公報には、基板上に感光層を設け、これを
パターン露光した後、未露光部を染色する方法が記載さ
れ、この工程を3回繰り返すことにより、R、G、Bの
3色からなるカラーフィルタを製造する方法が記載され
ている。
As another example of this dyeing method, Japanese Patent Application Laid-Open No.
No. 88913 describes a method of providing a photosensitive layer on a substrate, pattern-exposing the photosensitive layer, and then dyeing the unexposed portion. This process is repeated three times to obtain three colors of R, G, and B. A method for producing such a color filter is described.

【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、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の着色層を形成する。
[0005] A second method is a pigment dispersion method, which is recently replacing the dyeing method. In this method, 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. By repeating this step three times, R, G, and B colored layers are formed.

【0006】第三の方法としては電着法がある。この方
法は、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1の色を
電着する。この工程を3回繰り返して、R、G、Bの着
色層を形成し、最後に焼成するものである。
A third method is an electrodeposition method. In this method, a transparent electrode is patterned on a substrate, and immersed in an electrodeposition coating solution containing a pigment, a resin, an electrolytic solution, and the like to electrodeposit a first color. This process is repeated three times to form R, G, and B colored layers, 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。
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.

【0008】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。
[0008] In any method, a protective layer is generally formed on the colored layer.

【0009】これらの方法に共通している点は、R、
G、Bの3色を着色するために同一の工程を3回繰り返
す必要があり、コスト高になることである。また、工程
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用には適用困難で
ある。また、印刷法は、解像性、平滑性が悪いためファ
インピッチのパターン形成には不向きである。
The common features of these methods are R,
In order to color the three colors G and B, the same process needs to be repeated three times, which increases the cost. In addition, there is a problem that the yield decreases as the number of steps increases. Further, in the electrodeposition method, since the pattern shape that can be formed is limited, it is difficult to apply the current technology for TFT. Further, the printing method is not suitable for forming a fine pitch pattern due to poor resolution and smoothness.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】上記問題点を解決すべ
く、特開昭59−75205号公報、特開昭63−23
5901号公報、特開平1−217320号公報等に
は、インクジェット方式を用いてカラーフィルタを製造
する方法が記載されている。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above problems, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 59-75205 and 63-23 are disclosed.
JP-A-5901 and JP-A-1-217320 disclose a method of manufacturing a color filter using an ink jet method.

【0011】本発明の目的は、このインクジェット方式
を用いたカラーフィルタ基板の製造方法において、より
信頼性が高く、高精細な表示に対応したカラーフィルタ
基板の製造方法を提供し、該製造方法によって、より優
れたカラー表示が可能な液晶素子を提供することにあ
る。
An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a color filter substrate using the ink jet system, which method has a higher reliability and is compatible with high-definition display. Another object of the present invention is to provide a liquid crystal element capable of performing better color display.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明は第一に、支持基
板上に少なくともカラーフィルタ層を有するカラーフィ
ルタ基板の製造方法であって、支持基板上にインク受容
層を形成し、該インク受容層にインクジェット法により
着色インクを付与して所定の着色パターンに着色してカ
ラーフィルタ層を形成する工程において、少なくとも上
記着色インクのインク受容層への付与工程が、湿度35
〜54%、温度20〜30℃の環境下において行われる
ことを特徴とするカラーフィルタ基板の製造方法を提供
するものである。
The present invention firstly provides a method for manufacturing a color filter substrate having at least a color filter layer on a support substrate, the method comprising forming an ink receiving layer on the support substrate, In the step of forming a color filter layer by applying a color ink to the layer by an ink-jet method and coloring the layer into a predetermined color pattern, at least the step of applying the color ink to the ink receiving layer is performed at a humidity of 35%.
The present invention provides a method for manufacturing a color filter substrate, which is performed in an environment of about 54% and a temperature of 20 to 30 ° C.

【0013】また本発明は第二に、支持基板上に少なく
ともカラーフィルタ層を有するカラーフィルタ基板の製
造方法であって、支持基板上に隔壁部を形成し、所定の
着色パターンに沿って該隔壁部で囲まれた領域にインク
ジェット法により硬化型の着色インクを付与して硬化さ
せカラーフィルタ層を形成する工程において、少なくと
も、上記硬化型の着色インクを付与する工程が、湿度3
5〜54%、温度20〜30℃の環境下において行われ
ることを特徴とするカラーフィルタ基板の製造方法を提
供するものである。
The present invention also provides a method of manufacturing a color filter substrate having at least a color filter layer on a support substrate, comprising forming a partition portion on the support substrate and forming the partition portion along a predetermined coloring pattern. In the step of applying a curable colored ink by an inkjet method to a region surrounded by the portion and curing the same to form a color filter layer, at least the step of applying the curable colored ink is performed at a humidity of 3%.
An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a color filter substrate, which is performed in an environment of 5 to 54% at a temperature of 20 to 30 ° C.

【0014】また本発明は第三に、上記本発明の製造方
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
基板を提供するものであり、さらに、本発明は第四に、
一対の基板間に液晶を挟持してなる液晶素子であって、
一方の基板が、本発明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を提供するもの
である。
[0014] The present invention thirdly provides a color filter substrate characterized by being produced by the above-mentioned production method of the present invention.
A liquid crystal element having liquid crystal sandwiched between a pair of substrates,
Another object of the present invention is to provide a liquid crystal element characterized in that one of the substrates is formed using the color filter substrate of the present invention.

【0015】本発明において、インクジェット法による
着色インクのインク受容層への付与工程、或いは、イン
クジェット法による硬化型着色インクの支持基板上への
付与工程を、湿度35〜54%、温度20〜30℃の特
定の環境下で行うことにより、以下のような作用を有す
る。
In the present invention, the step of applying the coloring ink to the ink receiving layer by the ink jet method or the step of applying the curable coloring ink to the supporting substrate by the ink jet method is performed at a humidity of 35 to 54% and a temperature of 20 to 30%. Performing in a specific environment of ° C. has the following effects.

【0016】(1)着色インクの広がりやにじみが容易
にコントロールされ、隣接する異なる色の画素同士での
混色や、色ムラ、白抜けが起こりにくくなる。
(1) Spreading and bleeding of the colored ink are easily controlled, and color mixing, color unevenness, and white spots between adjacent pixels of different colors are less likely to occur.

【0017】(2)着色インクの凝集によりカラーフィ
ルタ層の表面平滑度の低下、光透過率の減少といった問
題が起こりにくくなる。
(2) Problems such as a decrease in the surface smoothness of the color filter layer and a decrease in the light transmittance due to the aggregation of the coloring ink are less likely to occur.

【0018】(3)上記環境は作業者の健康にも影響を
及ぼさない。
(3) The above environment does not affect the worker's health.

【0019】以下、上記各作用をさらに詳細に説明す
る。
Hereinafter, the above operations will be described in more detail.

【0020】(1)インクジェット法による着色インク
を付与する工程において、着色インクの広がり、にじみ
は周囲の湿度、温度に左右される。例えば、インク受容
層に着色インクを付与する工程において湿度が35%未
満の場合、インク受容層に着色インクが吸収される前に
該着色インクの溶剤の蒸発が進み、結果として着色イン
クの広がりが小さくなり、白抜けが発生し易くなる。ま
た、湿度が54%を超える場合、逆ににじみが発生し易
くなり、隣接する画素間での混色が発生し易くなる。
(1) In the step of applying colored ink by the ink jet method, the spread and bleeding of the colored ink are affected by the surrounding humidity and temperature. For example, when the humidity is less than 35% in the step of applying the colored ink to the ink receiving layer, the solvent of the colored ink evaporates before the colored ink is absorbed by the ink receiving layer, and as a result, the spread of the colored ink is increased. It becomes smaller and white spots are more likely to occur. On the other hand, when the humidity exceeds 54%, bleeding easily occurs, and color mixing between adjacent pixels easily occurs.

【0021】また、温度の影響は湿度ほどではないが、
30℃を超える高温になると、インク受容層のインク受
容能が温度上昇による硬化の進行により減少し、結果と
して着色インクの広がりが小さくなり、白抜けが発生し
易くなる。また、20℃未満の低温では、逆ににじみが
発生し易くなり、隣接する画素間での混色が発生し易く
なる。
Also, the effect of temperature is not as great as humidity,
When the temperature is higher than 30 ° C., the ink receiving capacity of the ink receiving layer decreases due to the progress of curing due to the temperature increase, and as a result, the spread of the colored ink becomes small, and white spots are easily generated. On the other hand, when the temperature is lower than 20 ° C., bleeding easily occurs, and color mixing between adjacent pixels easily occurs.

【0022】また、硬化型の着色インクを支持基板上に
付与する工程において、35%未満の低湿度では硬化型
着色インクの溶剤の蒸発が進み、所定の領域に着色イン
クが十分に広がらずに白抜けが発生し易くなる。
In the step of applying the curable coloring ink on the support substrate, at a low humidity of less than 35%, the solvent of the curable coloring ink evaporates, and the colored ink does not sufficiently spread to a predetermined area. White spots are likely to occur.

【0023】(2)インク受容層を着色する場合でも、
硬化型の着色インクを付与する場合でも、用いる着色イ
ンク中の着色材の凝集は温度、湿度、特に湿度に左右さ
れる。例えば、湿度が54%を超える場合、着色インク
中の着色材が凝集し易く、凝集することにより大きな粒
子状となり、結果としてカラーフィルタ層の表面平滑度
の低下、光透過率の減少といった問題を生じ易い。
(2) Even when the ink receiving layer is colored,
Even when a curable coloring ink is applied, the aggregation of the coloring material in the coloring ink used depends on the temperature, humidity, and particularly humidity. For example, when the humidity exceeds 54%, the coloring material in the coloring ink easily aggregates, and the aggregated particles become large particles. As a result, there is a problem that the surface smoothness of the color filter layer decreases and the light transmittance decreases. Easy to occur.

【0024】(3)温度が30℃を超える場合及び湿度
が54%を超える場合、通常の作業者は不快感を覚え、
長時間にわたる連続作業に耐えられるものではない。ま
た、温度が35℃以上或いは湿度35%未満の状況で長
時間連続作業を行うと脱水症状を起こす場合もある。従
って、作業者の健康上の観点から作業環境は温度20〜
30℃、湿度35%〜54%の範囲に設定する必要があ
る。
(3) When the temperature exceeds 30 ° C. and the humidity exceeds 54%, ordinary workers feel discomfort,
It cannot withstand continuous work over a long period of time. In addition, dehydration may occur when performing long-term continuous operation at a temperature of 35 ° C. or more or a humidity of less than 35%. Therefore, the working environment has a temperature of 20 to
It is necessary to set the temperature in the range of 30 ° C. and the humidity of 35% to 54%.

【0025】また、好ましくは、クラス1000以下の
クリーンルーム内で作業を行うことが望ましい。
Further, it is preferable to work in a clean room of class 1000 or less.

【0026】[0026]

【発明の実施の形態】図1に本発明のカラーフィルタ基
板の一実施形態の部分断面模式図を示す。本実施形態
は、インク受容層を着色インクにて着色してカラーフィ
ルタ層を形成した形態であり、図中1は支持基板、2は
ブラックマトリクス、5はカラーフィルタ層で3の非着
色部と4の着色部からなる。6は保護層である。
FIG. 1 is a schematic partial cross-sectional view of an embodiment of the color filter substrate of the present invention. In the present embodiment, a color filter layer is formed by coloring an ink receiving layer with a coloring ink. In the figure, 1 is a support substrate, 2 is a black matrix, 5 is a color filter layer, and 3 is a non-colored portion. 4 colored portions. 6 is a protective layer.

【0027】また、図2には、硬化型の着色インクを硬
化させてカラーフィルタ層を形成したカラーフィルタ基
板の一実施形態の部分断面模式図を示す。図中の符号は
図1と同じであるが、本実施形態においてはカラーフィ
ルタ層5は着色部のみからなる。
FIG. 2 is a schematic partial cross-sectional view of one embodiment of a color filter substrate having a color filter layer formed by curing a curable coloring ink. Although the reference numerals in the drawing are the same as those in FIG. 1, in the present embodiment, the color filter layer 5 is composed of only a colored portion.

【0028】図1のカラーフィルタ基板の製造工程を図
3に沿って説明する。尚、図3中の(a)〜(f)はそ
れぞれ下記工程a〜fに対応する部分断面模式図であ
る。
The manufacturing process of the color filter substrate of FIG. 1 will be described with reference to FIG. Note that (a) to (f) in FIG. 3 are schematic partial cross-sectional views corresponding to the following steps a to f, respectively.

【0029】工程−a 常法により洗浄した支持基板1上に、必要に応じてブラ
ックマトリクス2を形成する。本発明に用いる支持基板
1としては、通常ガラス基板が用いられるが、カラーフ
ィルタ基板としての透明性や強度等必要な特性を満足す
るものであればプラスチック基板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には、反
射部材などを備えた不透明基板が用いられる場合もあ
る。
Step-a A black matrix 2 is formed on the support substrate 1 which has been cleaned by a conventional method, if necessary. As the support substrate 1 used in the present invention, a glass substrate is usually used, but a plastic substrate or the like can also be used as long as it satisfies required characteristics such as transparency and strength as a color filter substrate. When a reflective liquid crystal element is formed, an opaque substrate provided with a reflective member or the like may be used.

【0030】本発明のカラーフィルタ基板には、隣接す
る画素間隙を遮光する遮光層としてブラックマトリクス
2やブラックストライプを形成する場合がある。このよ
うな遮光層は、クロム等の金属をスパッタ法或いは蒸着
等により成膜し、所定の形状にパターニングして形成さ
れ、その膜厚は通常0.1〜0.5μm程度である。ま
た、着色した樹脂組成物なども用いることができる。ま
た、遮光層はカラーフィルタ層の上に形成することも可
能である。
In the color filter substrate of the present invention, a black matrix 2 or a black stripe may be formed as a light shielding layer for shielding the gap between adjacent pixels. Such a light-shielding layer is formed by depositing a metal such as chromium by sputtering or vapor deposition and patterning it into a predetermined shape, and its film thickness is usually about 0.1 to 0.5 μm. Alternatively, a colored resin composition or the like can be used. Further, the light-shielding layer can be formed on the color filter layer.

【0031】工程−b 支持基板1上全面にインク受容層31を形成する。形成
方法は、インク受容層の素材を適当な溶剤中に溶解もし
くは分散させて調製した塗工液を、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
ト等により塗布し、オーブン、ホットプレート等による
ベーキングにより溶剤を蒸発させ、被膜を形成させる。
厚みは用いる着色インクの種類や、その付与量、使用方
法等にもよるが、0.1〜20μmが適当である。
Step-b: An ink receiving layer 31 is formed on the entire surface of the support substrate 1. The coating method is as follows. A coating liquid prepared by dissolving or dispersing the material of the ink receiving layer in an appropriate solvent is applied by spin coating, roll coating, bar coating, spray coating, dip coating, etc., and oven, hot plate The solvent is evaporated by baking such as to form a film.
The thickness depends on the type of the coloring ink to be used, the applied amount, the method of use, and the like, but is suitably 0.1 to 20 μm.

【0032】本発明に用いるインク受容層31の材質と
しては、インク受容能があり、ドット精細性に優れ、ま
た透明性に優れていることが必要であるが、さらに、支
持基板1、或いは保護層6との密着性、耐熱性等の耐プ
ロセス性も必要である。また、光照射または光照射と加
熱によりインク受容能を発現(或いは向上)または消失
(或いは低下)する素材によって形成し、後述するパタ
ーン露光によってインク受容能のない非着色部3を形成
して隣接する着色部4間での混色を防止することが望ま
しい。
The material of the ink receiving layer 31 used in the present invention needs to have an ink receiving ability, an excellent dot definition, and an excellent transparency. Process resistance such as adhesion to the layer 6 and heat resistance is also required. In addition, a non-colored portion 3 having no ink receiving ability is formed by a material that expresses (or improves) or loses (or decreases) the ink receiving ability by light irradiation or light irradiation and heating, and forms a non-colored portion 3 having no ink receiving ability by pattern exposure described later. It is desirable to prevent color mixing between the colored portions 4.

【0033】このような素材としては、光照射または光
照射と加熱により硬化してインク受容能を消失或いは低
下する樹脂が好ましく用いられ、例えば、アクリル系樹
脂、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂、ヒドロキシプ
ロピルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、メチ
ルセルロース、カルボキシメチルセルロース等のセルロ
ース誘導体或いはその変性物等が挙げられる。
As such a material, a resin which is cured by light irradiation or light irradiation and heating to lose or reduce the ink receiving ability is preferably used. For example, acrylic resin, epoxy resin, silicone resin, hydroxy resin, etc. Examples thereof include cellulose derivatives such as propylcellulose, hydroxyethylcellulose, methylcellulose, and carboxymethylcellulose, and modified products thereof.

【0034】これらの樹脂を光照射または光照射と加熱
により架橋反応を進行させるために光開始剤(架橋剤)
を用いることも可能である。光開始剤としては、重クロ
ム酸塩、ビスアジド化合物、ラジカル系開始剤、カチオ
ン系開始剤、アニオン系開始剤等が使用可能である。ま
た、これらの光開始剤を混合して、或いは他の増感剤と
組み合わせて使用することもできる。また光照射による
硬化の場合にも、架橋反応をより進行させるために光照
射の後に熱処理を施しても良い。
A photo-initiator (cross-linking agent) is used to promote the cross-linking reaction of these resins by light irradiation or light irradiation and heating.
Can also be used. As the photoinitiator, a dichromate, a bis azide compound, a radical initiator, a cationic initiator, an anionic initiator and the like can be used. Further, these photoinitiators can be used as a mixture or in combination with another sensitizer. In the case of curing by light irradiation, heat treatment may be performed after light irradiation in order to further promote the crosslinking reaction.

【0035】上記樹脂を用いて形成したインク受容層は
耐熱性、耐水性に優れており、後工程における高温或い
は洗浄工程に十分耐え得るものである。
The ink receiving layer formed using the above resin has excellent heat resistance and water resistance, and can sufficiently withstand a high temperature or a washing step in a later step.

【0036】工程−c フォトマスク32を用いて、適宜加熱処理と組み合わせ
てインク受容層31をパターン露光し、非着色部3を形
成する。尚、後述する着色インク付与時に隣接する着色
部間での混色防止効果を高めるために、非着色部3が撥
インク性を発現するような成分をインク受容層31に付
与しておくことが望ましい。
Step-c Using the photomask 32, the ink receiving layer 31 is subjected to pattern exposure in combination with appropriate heat treatment to form the non-colored portion 3. In order to enhance the effect of preventing color mixing between adjacent colored portions at the time of applying colored ink described later, it is desirable to apply a component that causes the non-colored portion 3 to exhibit ink repellency to the ink receiving layer 31. .

【0037】また、図3に示したように、非着色部3を
形成する場合には、ブラックマトリクス2に重なる位置
に形成し、特にブラックマトリクス2の幅よりも狭くな
るように形成することにより、後述する着色部4がブラ
ックマトリクス2と重なる位置にまで延出して形成さ
れ、白抜けが防止される。
As shown in FIG. 3, when the non-colored portion 3 is formed, the non-colored portion 3 is formed at a position overlapping the black matrix 2, and is formed so as to be narrower than the width of the black matrix 2. In addition, a colored portion 4 described later is formed so as to extend to a position overlapping the black matrix 2, thereby preventing white spots.

【0038】尚、本発明においては、特に非着色部を形
成せずに所定の領域のみ着色することも可能である。
In the present invention, it is also possible to color only a predetermined area without forming a non-colored portion.

【0039】工程−d 所定の着色パターンに従って、インクジェットヘッド3
3より、R(赤)、G(緑)、B(青)の各色の着色イ
ンク34をインク受容層31の未露光部に付与する。本
発明においては、少なくとも当該工程を温度20〜30
℃、湿度35〜54%の環境下において行う。
Step-d According to a predetermined coloring pattern, the ink jet head 3
3, the colored inks 34 of R (red), G (green), and B (blue) are applied to the unexposed portions of the ink receiving layer 31. In the present invention, at least the step is performed at a temperature of 20 to 30.
It is performed in an environment at a temperature of 35 ° C. and a humidity of 35 to 54%.

【0040】本発明に用いられる着色インク34は、色
素系、顔料系共に用いることが可能であり、通常インク
ジェット方式では着色インクを適当な温度範囲に調整し
て吐出するため、当該温度範囲において液状となるもの
であれば用いることが可能である。
The coloring ink 34 used in the present invention can be used in both a pigment type and a pigment type. Usually, in the ink jet method, the coloring ink is adjusted to an appropriate temperature range and discharged. Anything that can be used can be used.

【0041】また、本発明において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。
In the present invention, as the ink jet system, a bubble jet type using an electrothermal converter or a piezo jet type using a piezoelectric element can be used as an energy generating element. It can be set arbitrarily.

【0042】工程−e 光照射や熱処理等必要な処理を施してインク受容層全体
を硬化させ、着色部4と被着色部3からなるカラーフィ
ルタ層を形成する。
Step-e The necessary process such as light irradiation and heat treatment is performed to cure the entire ink receiving layer, thereby forming a color filter layer including the colored portion 4 and the colored portion 3.

【0043】工程−f 必要に応じて、カラーフィルタ層上に保護層6を形成す
る。保護層6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組成物層、或いは蒸着、スパ
ッタ等によって形成された無機膜等を用いることができ
る。具体的には、熱硬化型のアクリル系樹脂やエポキシ
系樹脂が好ましく用いられる。好ましい膜厚は0.1〜
10μmである。いずれの場合もカラーフィルタ基板と
しての透明性を有し、その後のITO形成工程、配向膜
形成工程等に耐えるものであれば使用することができ
る。
Step-f If necessary, a protective layer 6 is formed on the color filter layer. As the protective layer 6, a resin composition layer of a photo-curing type, a thermosetting type, or a combination of light and heat, or an inorganic film formed by vapor deposition, sputtering, or the like can be used. Specifically, a thermosetting acrylic resin or epoxy resin is preferably used. Preferred film thickness is 0.1 to
10 μm. In any case, any material can be used as long as it has transparency as a color filter substrate and can withstand the subsequent ITO forming step, alignment film forming step, and the like.

【0044】図5に本実施形態の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を示す。
図5において、52は共通電極、53は配向膜、61は
対向基板、62は画素電極、63は配向膜、54は液晶
化合物である。
FIG. 5 shows an embodiment of a TFT color liquid crystal device incorporating the color filter substrate of the present embodiment.
In FIG. 5, 52 is a common electrode, 53 is an alignment film, 61 is a counter substrate, 62 is a pixel electrode, 63 is an alignment film, and 54 is a liquid crystal compound.

【0045】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61を合わせ込み、液晶化合物54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
61の内側に、TFT(図示しない)と透明な画素電極
62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62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層5の着色部4
が設置され、その上に透明な共通電極52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53、63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54が充填される。
The color liquid crystal element is generally formed by combining a color filter substrate and a counter substrate 61 and enclosing a liquid crystal compound 54. TFTs (not shown) and transparent pixel electrodes 62 are formed in a matrix inside one substrate 61 of the liquid crystal element. Further, inside the other substrate 1, R and R are provided at positions facing the pixel electrodes 62.
The colored portions 4 of the color filter layer 5 so that G and B are arranged.
Is provided, and a transparent common electrode 52 is formed on one surface thereof. The black matrix 2 is usually formed on the color filter substrate side, but is formed on the opposite TFT substrate side in a BM-on-array type liquid crystal element. Further, alignment films 53 and 63 are formed in the planes of both substrates, and by subjecting them to rubbing treatment, liquid crystal molecules can be arranged in a certain direction. These substrates are disposed to face each other via a spacer (not shown), are adhered to each other with a sealing material (not shown), and the gap is filled with the liquid crystal compound 54.

【0046】上記液晶素子は、透過型の場合には通常、
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う。
The above-mentioned liquid crystal element is usually of a transmissive type.
A display is displayed by bonding a polarizing plate to the outside of each substrate and generally using a backlight that combines a fluorescent lamp and a scattering plate, and using a liquid crystal compound as an optical shutter that changes the transmittance of the backlight. Do.

【0047】上記実施形態においてはTFT型液晶素子
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, a TFT type 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.

【0048】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用いることができ
る。
Further, in the liquid crystal element of the present invention, as long as it is constituted by using the color filter substrate of the present invention, the conventional technique can be used as it is for the other members. Therefore, as a liquid crystal compound, a TN type liquid crystal, a ferroelectric liquid crystal, or the like generally used can be used.

【0049】次に、図2に示したカラーフィルタ基板の
製造工程について図4に沿って説明する。尚、図4中の
(a)〜(d)は下記工程のa〜dに対応する部分断面
模式図である。
Next, a process of manufacturing the color filter substrate shown in FIG. 2 will be described with reference to FIG. (A) to (d) in FIG. 4 are schematic partial cross-sectional views corresponding to a to d in the following steps.

【0050】工程−a 先ず、支持基板1上に隔壁部を形成する。隔壁部は後述
する硬化型の着色インクを付与した際に、隣接する異な
る色のインク同士の混色を避けるための部材であり、本
実施形態では遮光層を兼ねたブラックマトリクス2とし
た。着色パターンによってはブラックストライプも可能
である。このような遮光層としては、好ましくは黒色顔
料含有レジストを用い、一般的なフォリソグラフィ法に
よりパターニングする。該ブラックマトリクス2は後述
する硬化型の着色インクを付与した際に、隣接する異な
るインク同士の混色を防止するために、好ましくは撥イ
ンク性を付与しておく。本発明においてブラックマトリ
クス2の厚さは上記隔壁作用及び遮光作用を考慮すると
0.5μm以上が好ましい。
Step-a First, a partition is formed on the support substrate 1. The partition portion is a member for avoiding color mixture between inks of different colors adjacent to each other when a curable coloring ink described later is applied. In the present embodiment, the black matrix 2 also serves as a light shielding layer. Depending on the coloring pattern, black stripes are also possible. As such a light-shielding layer, a black pigment-containing resist is preferably used, and is patterned by a general photolithography method. The black matrix 2 is preferably provided with ink repellency in order to prevent color mixing between adjacent different inks when a curable coloring ink described later is applied. In the present invention, the thickness of the black matrix 2 is preferably 0.5 μm or more in consideration of the partition wall function and the light shielding function.

【0051】工程−b 所定の着色パターンに従って、インクジェットヘッド3
3より、R、G、Bの各色の硬化型の着色インク41を
ブラックマトリクス2の開口部を埋めるように付与す
る。本発明においては、少なくとも当該工程を、温度2
0〜30℃、湿度35〜54%の環境下において行う。
Step-b According to a predetermined coloring pattern, the ink jet head 3
3, the curable colored ink 41 of each color of R, G, B is applied so as to fill the opening of the black matrix 2. In the present invention, at least the step is performed at a temperature of 2
It is performed in an environment of 0 to 30 ° C and a humidity of 35 to 54%.

【0052】本発明で使用される硬化型の着色インク
は、例えば硬化型樹脂組成物からなり、少なくとも着色
材とエネルギー付与により硬化する樹脂を含有してい
る。
The curable coloring ink used in the present invention is composed of, for example, a curable resin composition and contains at least a coloring material and a resin which is cured by applying energy.

【0053】上記着色材としては、直接染料、酸性染
料、反応性染料、分散染料、油溶性染料などの染料が好
ましく用いられる。また、エネルギー付与により硬化す
る樹脂としては、例えば加熱、光照射、或いはこれらの
併用により硬化するものが好ましい。熱硬化型の樹脂と
しては、例えば公知の樹脂と架橋剤との組み合わせが使
用できる。具体的には、メラミン樹脂、水酸基或いはカ
ルボキシル基含有ポリマーとメラミン、水酸基或いはカ
ルボキシル基含有ポリマーと多官能エポキシ化合物、水
酸基或いはカルボキシル基含有ポリマーと繊維素反応型
化合物、エポキシ樹脂とレゾール型樹脂、エポキシ樹脂
とアミン類、エポキシ樹脂とカルボン酸または酸無水
物、エポキシ化合物などが挙げられる。また、光硬化型
の樹脂としては、例えば市販のネガ型レジストが好適に
用いられる。
As the coloring material, dyes such as direct dyes, acid dyes, reactive dyes, disperse dyes and oil-soluble dyes are preferably used. As the resin that is cured by applying energy, for example, a resin that is cured by heating, light irradiation, or a combination thereof is preferable. As the thermosetting resin, for example, a combination of a known resin and a crosslinking agent can be used. Specifically, melamine resin, hydroxyl or carboxyl group-containing polymer and melamine, hydroxyl or carboxyl group-containing polymer and polyfunctional epoxy compound, hydroxyl or carboxyl group-containing polymer and cellulose reaction type compound, epoxy resin and resol type resin, epoxy Examples include resins and amines, epoxy resins and carboxylic acids or acid anhydrides, and epoxy compounds. As the photocurable resin, for example, a commercially available negative resist is preferably used.

【0054】本発明にかかる硬化型の着色インクには、
種々の溶媒を用いることができ、インクジェット方式に
おける吐出性の面から、水及び水溶性有機溶剤の混合溶
媒が好ましく用いられる。
The curable coloring ink according to the present invention includes:
Various solvents can be used, and a mixed solvent of water and a water-soluble organic solvent is preferably used from the viewpoint of dischargeability in an ink jet method.

【0055】さらに、上記成分の他に必要に応じて所望
の特性を持たせるために、界面活性剤、消泡剤、防腐剤
等を添加することができ、さらに、市販の水溶性染料な
どを添加することもできる。
In addition to the above components, a surfactant, an antifoaming agent, a preservative, and the like can be added in order to give desired properties if necessary. It can also be added.

【0056】また、上記した樹脂のうち、水或いは水溶
性有機溶剤に溶解しないものでも安定に吐出可能なもの
であれば、水や水溶性有機溶剤以外の溶媒を用いても構
わない。また、特に光により重合するタイプの樹脂の場
合には、染料をモノマーに溶解した無溶剤タイプとする
こともできる。
Further, among the above-mentioned resins, a solvent other than water or a water-soluble organic solvent may be used as long as it can be stably ejected even if the resin is not dissolved in water or a water-soluble organic solvent. In particular, in the case of a resin that is polymerized by light, a solventless type in which a dye is dissolved in a monomer can also be used.

【0057】工程−c 必要に応じて乾燥、加熱、光照射等の処理を施し、硬化
型の着色インクを硬化してカラーフィルタ層5を得る。
Step-c If necessary, the color filter layer 5 is obtained by curing the curable colored ink by subjecting it to drying, heating, light irradiation and the like.

【0058】工程−d 先に説明した図3の工程と同様に、必要に応じて保護層
6を形成する。
Step-d Similarly to the step of FIG. 3 described above, a protective layer 6 is formed if necessary.

【0059】図2に示したカラーフィルタ基板について
も、図1の実施形態と同様にして、図5に示した液晶素
子を形成することができる。
Also with the color filter substrate shown in FIG. 2, the liquid crystal element shown in FIG. 5 can be formed in the same manner as in the embodiment of FIG.

【0060】尚、本発明においては、前記したように、
少なくともインクジェット法による着色インク及び硬化
型着色インクの付与工程を、温度20〜30℃、湿度3
5〜54%の環境下で行うが、他の工程についても作業
者の健康上の観点から当該環境下で実施することが望ま
しい。具体的には、インク受容層塗布工程、インク受容
層のパターン露光工程、保護層塗布工程などを上記環境
下で行うことが望ましい。
In the present invention, as described above,
At least the step of applying the coloring ink and the curable coloring ink by the inkjet method is performed at a temperature of 20 to 30 ° C. and a humidity of 3
Although it is performed under an environment of 5 to 54%, it is preferable that the other steps are also performed under the environment from the viewpoint of worker health. Specifically, it is desirable that the ink receiving layer coating step, the pattern exposure step of the ink receiving layer, the protective layer coating step, and the like be performed in the above environment.

【0061】[0061]

【実施例】[実施例1]ガラス基板(コーニング社製
「7059」)を常法により洗浄し、その上に厚さ0.
2μmのクロムを蒸着し、パターニングしてブラックマ
トリクスを形成した。その上に、インク受容層として、
ヒドロキシプロピルセルロース(日本曹達社製「HPC
−L」)の水溶液をロールコータ法により乾燥膜厚が5
μmになるように塗工し、120℃で3分間オーブンに
よるベーキングを行った。
[Example 1] A glass substrate ("7059" manufactured by Corning Incorporated) was washed by a conventional method, and a glass substrate having a thickness of 0.
2 μm of chromium was deposited and patterned to form a black matrix. On top of that, as an ink receiving layer,
Hydroxypropyl cellulose (Nippon Soda Co., Ltd. “HPC
-L ”) was dried by a roll coater method to a dry film thickness of 5
The coating was performed to a thickness of μm, and baking was performed in an oven at 120 ° C. for 3 minutes.

【0062】上記インク受容層に所定の着色パターンに
従って、熱エネルギーによりインクを発泡させて吐出さ
せるタイプのインクジェット記録装置により、下記組成
の各色の着色インクを付与して着色し、カラーフィルタ
層を形成した。
According to a predetermined coloring pattern, the ink receiving layer is colored by applying a colored ink of each of the following compositions by an ink jet recording apparatus of the type in which the ink is foamed by thermal energy and ejected to form a color filter layer. did.

【0063】(着色インク組成) 染料 5重量部 エチレングリコール 10重量部 イソプロピルアルコール 3重量部 イオン交換水 82重量部 但し、染料はR:C.I.アシッドレッド118、G:
C.I.アシッドグリーン25、B:C.I.アシッド
ブルー113をそれぞれ用いた。
(Colored ink composition) Dye 5 parts by weight Ethylene glycol 10 parts by weight Isopropyl alcohol 3 parts by weight Deionized water 82 parts by weight I. Acid Red 118, G:
C. I. Acid Green 25, B: C.I. I. Acid Blue 113 was used.

【0064】その後、200℃で30分間のベークを行
い、インク受容層全体を硬化させた。
Thereafter, baking was performed at 200 ° C. for 30 minutes to cure the entire ink receiving layer.

【0065】上記カラーフィルタ層上に、熱硬化型樹脂
(山洋化成社製「ハイコートLC−2001」)をスピ
ンナーにより乾燥膜厚が0.5μmになるように塗工
し、120℃で30分間のプリベーク、200℃で30
分間の本ベークを行い、保護層を形成した。
A thermosetting resin (“Hi-Coat LC-2001” manufactured by Sanyo Kasei Co., Ltd.) is applied on the color filter layer by a spinner so as to have a dry film thickness of 0.5 μm. 30 minutes pre-baking at 200 ° C for 30 minutes
This baking was performed for a minute to form a protective layer.

【0066】上記工程のうち、加熱工程をオーブン中で
行った以外は、全て温度25℃、湿度45%の環境下に
おいて行った。
All of the above steps were performed in an environment at a temperature of 25 ° C. and a humidity of 45%, except that the heating step was performed in an oven.

【0067】得られたカラーフィルタ基板を光学顕微鏡
により観察したところ、混色、色ムラ、色抜け、表面で
の着色材の凝集等の問題は観察されなかった。また、作
業者の健康状態も良好であった。
When the obtained color filter substrate was observed with an optical microscope, no problems such as color mixing, color unevenness, color omission, and aggregation of the coloring material on the surface were observed. The worker's health was also good.

【0068】[実施例2]実施例1において、インク受
容層として、ヒドロキシプロピルセルロールの代わりに
アクリル−シリコーングラフトポリマー(東亜合成社製
「サイマックUS−450」)を用いた他は実施例1と
同様にし、所定の加熱工程をオーブン中で行う以外は、
全て温度23℃、湿度40%の環境下にて行った。
Example 2 Example 1 was the same as Example 1 except that an acrylic-silicone graft polymer (“CYMAC US-450” manufactured by Toagosei Co., Ltd.) was used instead of hydroxypropyl cellulose. As above, except that the predetermined heating step is performed in an oven,
All tests were performed in an environment at a temperature of 23 ° C. and a humidity of 40%.

【0069】得られたカラーフィルタ基板を光学顕微鏡
により観察したところ、混色、色ムラ、色抜け、表面で
の着色材の凝集等の問題は観察されなかった。また、作
業者の健康状態も良好であった。
When the obtained color filter substrate was observed with an optical microscope, no problems such as color mixing, color unevenness, color omission, and aggregation of the coloring material on the surface were observed. The worker's health was also good.

【0070】[実施例3]ガラス基板上に黒色顔料レジ
スト(新日鉄化学社製「BK−739P」)をスピンコ
ート法により塗布し、露光、現像、熱処理により厚さ
1.0μmのブラックマトリクスを形成した。
Example 3 A black pigment resist (“BK-739P” manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd.) was applied on a glass substrate by spin coating, and a black matrix having a thickness of 1.0 μm was formed by exposure, development and heat treatment. did.

【0071】以下の組成からなるアクリル系重合体
10重量部と N−メチロールアクリルアミド 20重量部 メタクリル酸メチル 25重量部 2−ヒドロキシエチルメタクリレート 50重量部 アクリル酸 5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 0.2重量部(ミドリ化学社製「TPS−10
5」) からなる、水性インク受容能を有し光照射により光が照
射された部分のインク受容能を低下する組成物を調製
し、上記ガラス基板上にスピンコートし、60℃で10
分間のプリベークを行い、インク受容層を形成した。膜
厚は1μmとした。
Acrylic polymer having the following composition
10 parts by weight and N-methylol acrylamide 20 parts by weight Methyl methacrylate 25 parts by weight 2-hydroxyethyl methacrylate 50 parts by weight Acrylic acid 5 parts by weight Triphenylsulfonium trifluoromethylsulfonate 0.2 parts by weight ("TPS-" manufactured by Midori Kagaku KK) 10
5)), a composition having an aqueous ink-accepting ability and capable of lowering the ink-accepting ability of a portion irradiated with light by light irradiation is prepared, and spin-coated on the glass substrate;
Pre-baking for an ink receiving layer was performed. The film thickness was 1 μm.

【0072】次いで、上記ブラックマトリクスよりも幅
の狭い開口部を有するフォトマスクを介して上記インク
受容層をパターン露光し、さらにホットプレートで12
0℃、60秒間ベーキングし、露光した部分のインク受
容能を低下させた。
Next, the ink receiving layer is pattern-exposed through a photomask having an opening narrower than the black matrix, and further exposed to a hot plate for 12 hours.
Baking was performed at 0 ° C. for 60 seconds to reduce the ink receptivity of the exposed portions.

【0073】上記インク受容層の未露光部に、所定の着
色パターンに従って、実施例1と同じ着色インクを付与
して着色した後、90℃で5分間のインク乾燥を行い、
引き続き230℃で1時間の熱処理によりインク受容層
全体を硬化させてカラーフィルタ層を形成した。
After the same colored ink as in Example 1 was applied to the unexposed portion of the ink receiving layer according to a predetermined coloring pattern and colored, the ink was dried at 90 ° C. for 5 minutes.
Subsequently, the entire ink receiving layer was cured by a heat treatment at 230 ° C. for 1 hour to form a color filter layer.

【0074】上記工程のうち、加熱工程をオーブン中ま
たはホットプレート上で行った以外は、全て温度23
℃、湿度45%の環境下において行った。
In the above steps, except that the heating step was performed in an oven or on a hot plate,
The test was performed in an environment at a temperature of 45 ° C. and a humidity of 45%.

【0075】得られたカラーフィルタ基板を光学顕微鏡
により観察したところ、混色、色ムラ、色抜け、表面で
の着色材の凝集等の問題は観察されなかった。また、作
業者の健康状態も良好であった。
When the obtained color filter substrate was observed with an optical microscope, no problems such as color mixing, color unevenness, color loss, and aggregation of the coloring material on the surface were observed. The worker's health was also good.

【0076】[実施例4]実施例3において、光照射に
より光を照射した部分のインク吸収能が低下するポリビ
ニルピロリドン及びビスアジド化合物(光開始剤)から
なる組成物を用いてインク受容層を形成した以外は実施
例3と同様にしてカラーフィルタ基板を作製した。
Example 4 In Example 3, an ink receiving layer was formed by using a composition comprising polyvinylpyrrolidone and a bisazide compound (photoinitiator), which reduced the ink absorption capacity of the portion irradiated with light by light irradiation. A color filter substrate was manufactured in the same manner as in Example 3 except for performing the above.

【0077】上記工程のうち、加熱工程をオーブン中で
行った以外は、全て温度27℃、湿度52%の環境下に
おいて行った。
All of the above steps were performed in an environment at a temperature of 27 ° C. and a humidity of 52%, except that the heating step was performed in an oven.

【0078】得られたカラーフィルタ基板を光学顕微鏡
により観察したところ、混色、色ムラ、色抜け、表面で
の着色材の凝集等の問題は観察されなかった。また、作
業者の健康状態も良好であった。
When the obtained color filter substrate was observed with an optical microscope, no problems such as color mixing, color unevenness, color omission, and aggregation of the coloring material on the surface were observed. The worker's health was also good.

【0079】[実施例5]ガラス基板上に、黒色顔料レ
ジスト(富士ハント社製「CK−S171B」)をスピ
ンコート法により塗布し、露光、現像、熱処理により厚
さ1.0μmのブラックマトリクスを形成した。
Example 5 A black pigment resist (“CK-S171B” manufactured by Fuji Hunt) was applied on a glass substrate by spin coating, and a black matrix having a thickness of 1.0 μm was formed by exposure, development, and heat treatment. Formed.

【0080】上記ブラックマトリクスの開口部に、イン
クジェット記録装置を用いて、下記組成の硬化型の着色
インクを付与した。
A curable colored ink having the following composition was applied to the openings of the black matrix using an ink jet recording apparatus.

【0081】 (硬化型の着色インクの組成) 染料 5重量部 以下の組成からなるアクリル系共重合体 5重量部 N−メチロールアクリルアミド 20重量部 N,N−ジメチルアミノエチルメタクリレート 10重量部 メタクリル酸メチル 25重量部 2−ヒドロキシエチルメタクリレート 40重量部 アクリル酸 5重量部 エチレングリコールモノエチルエーテル 15重量部 エチレングリコール 20重量部 イソプロピルアルコール 2重量部 イオン交換水 53重量部 但し、染料はR:C.I.アシッドレッド118、G:
C.I.アシッドグリーン25、B:C.I.アシッド
ブルー113をそれぞれ用いた。
(Composition of Curable Coloring Ink) Dye 5 parts by weight Acrylic copolymer having the following composition 5 parts by weight N-methylolacrylamide 20 parts by weight N, N-dimethylaminoethyl methacrylate 10 parts by weight Methyl methacrylate 25 parts by weight 2-hydroxyethyl methacrylate 40 parts by weight Acrylic acid 5 parts by weight Ethylene glycol monoethyl ether 15 parts by weight Ethylene glycol 20 parts by weight Isopropyl alcohol 2 parts by weight Deionized water 53 parts by weight However, the dye is R: C. I. Acid Red 118, G:
C. I. Acid Green 25, B: C.I. I. Acid Blue 113 was used.

【0082】上記硬化型の着色インクを付与した後、2
30℃で30分間の熱処理により該インクを硬化させ、
カラーフィルタ基板を形成した。
After applying the curable coloring ink, 2
Curing the ink by heat treatment at 30 ° C. for 30 minutes,
A color filter substrate was formed.

【0083】上記工程のうち、加熱工程をオーブン中で
行った以外は、全て温度23℃、湿度47%の環境下に
おいて行った。
All of the above steps were performed in an environment at a temperature of 23 ° C. and a humidity of 47%, except that the heating step was performed in an oven.

【0084】得られたカラーフィルタ基板を光学顕微鏡
により観察したところ、混色、色ムラ、色抜け、表面で
の着色材の凝集等の問題は観察されなかった。また、作
業者の健康状態も良好であった。
When the obtained color filter substrate was observed with an optical microscope, no problems such as color mixing, color unevenness, color loss, and aggregation of the coloring material on the surface were observed. The worker's health was also good.

【0085】[比較例1]実施例1のカラーフィルタ基
板を、加熱工程以外を温度35℃、湿度60%の環境下
にて作製した。
[Comparative Example 1] The color filter substrate of Example 1 was manufactured in an environment of a temperature of 35 ° C and a humidity of 60% except for the heating step.

【0086】得られたカラーフィルタ基板を光学顕微鏡
により観察したところ、着色部のにじみが大きく、混色
が観察された。また、作業者の疲労が大きく、連続2時
間以上の就業は困難であった。
When the obtained color filter substrate was observed with an optical microscope, blurring of the colored portion was large, and color mixing was observed. In addition, the worker was so tired that it was difficult to work for two hours or more continuously.

【0087】[比較例2]実施例3のカラーフィルタ基
板を、加熱工程以外を温度35℃、湿度65%の環境下
にて作製した。
[Comparative Example 2] The color filter substrate of Example 3 was manufactured in an environment of a temperature of 35 ° C and a humidity of 65% except for the heating step.

【0088】得られたカラーフィルタ基板を光学顕微鏡
により観察したところ、着色部のにじみが大きく、混色
が観察された。また、着色材の凝集がカラーフィルタ層
表面で発生しており、平滑性に乏しく、光透過率も低下
していた。さらに、作業者の疲労が大きく、連続2時間
以上の就業は困難であった。
When the obtained color filter substrate was observed with an optical microscope, bleeding of the colored portion was large, and color mixing was observed. In addition, aggregation of the coloring material occurred on the surface of the color filter layer, resulting in poor smoothness and low light transmittance. Further, the worker was tired, and it was difficult to work for two hours or more continuously.

【0089】[比較例3]実施例1のカラーフィルタ基
板を、加熱工程以外を温度18℃、湿度30%の環境下
にて作製した。
[Comparative Example 3] The color filter substrate of Example 1 was manufactured in an environment of a temperature of 18 ° C and a humidity of 30% except for the heating step.

【0090】得られたカラーフィルタ基板を光学顕微鏡
により観察したところ、着色材の広がりが小さく、白抜
け、色ムラが観察された。また、作業者の疲労が大き
く、連続2時間以上の就業は困難であった。
When the obtained color filter substrate was observed with an optical microscope, the spread of the coloring material was small, and white spots and color unevenness were observed. In addition, the worker was so tired that it was difficult to work for two hours or more continuously.

【0091】[比較例4]実施例3のカラーフィルタ基
板を、加熱工程以外を温度35℃、湿度30%の環境下
にて作製した。
[Comparative Example 4] The color filter substrate of Example 3 was manufactured in an environment of a temperature of 35 ° C and a humidity of 30% except for the heating step.

【0092】得られたカラーフィルタ基板を光学顕微鏡
により観察したところ、着色材の広がりが小さく、白抜
け、色ムラが観察された。また、作業者の疲労が大き
く、連続2時間以上の就業は困難であった。さらに、作
業者の中には脱水症状を起こす者もいた。
When the obtained color filter substrate was observed with an optical microscope, the spread of the coloring material was small, and white spots and color unevenness were observed. In addition, the worker was so tired that it was difficult to work for two hours or more continuously. In addition, some workers experienced dehydration.

【0093】[比較例5]実施例3のカラーフィルタ基
板を、加熱工程以外を温度18℃、湿度70%の環境下
にて作製した。
[Comparative Example 5] The color filter substrate of Example 3 was manufactured in an environment of a temperature of 18 ° C and a humidity of 70% except for the heating step.

【0094】得られたカラーフィルタ基板を光学顕微鏡
により観察したところ、着色部のにじみが大きく、混色
が観察された。また、着色材の凝集がカラーフィルタ層
表面で発生しており、平滑性に乏しく、光透過率も低下
していた。さらに、作業者の疲労が大きく、連続2時間
以上の就業は困難であった。
When the obtained color filter substrate was observed with an optical microscope, blurring of the colored portion was large, and color mixing was observed. In addition, aggregation of the coloring material occurred on the surface of the color filter layer, resulting in poor smoothness and low light transmittance. Further, the worker was tired, and it was difficult to work for two hours or more continuously.

【0095】[参考例]顔料法により一般的なフォトリ
ソ工程を用い、加熱工程以外は温度40℃、湿度70%
の環境下でカラーフィルタ基板を作製した。具体的に
は、ブラックマトリクスを形成した基板上に、顔料レジ
スト塗布→ベーク→パターン露光→現像の工程を赤、
緑、青の各色について行った。
REFERENCE EXAMPLE A general photolithography process is used by the pigment method, except for the heating process at a temperature of 40 ° C. and a humidity of 70%.
A color filter substrate was produced under the following conditions. Specifically, on the substrate on which the black matrix is formed, apply the steps of pigment resist coating → baking → pattern exposure → development to red,
It performed about each color of green and blue.

【0096】得られたカラーフィルタ基板を光学顕微鏡
により観察したところ、膜厚むらにより部分的な濃淡ム
ラが発生し、また、光透過率も減少傾向にあった。ま
た、作業者の疲労が大きく、連続2時間以上の就業が困
難で、中には脱水症状を起こす者もいた。
Observation of the obtained color filter substrate with an optical microscope revealed that unevenness in film thickness caused partial unevenness in light and shade, and that the light transmittance also tended to decrease. In addition, workers were so tired that it was difficult to work for more than two hours continuously, and some of them suffered from dehydration.

【0097】[0097]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
色ムラや混色、白抜けがなく、表面平滑度が高く、光透
過率の高い、信頼性の高いカラーフィルタ基板を簡易な
手段で再現性良く製造することができ、カラー表示特性
に優れた液晶素子を安価に提供することが可能となる。
しかも本発明の製造方法では、作業者の健康状態に対す
る悪影響も低減した上で効率良くカラーフィルタ基板を
製造することが可能である。
As described above, according to the present invention,
A liquid crystal with excellent color display characteristics that can produce a reliable color filter substrate with high color smoothness, high light transmittance, and high reliability without any color unevenness, color mixing, or white spots. The element can be provided at low cost.
Moreover, according to the manufacturing method of the present invention, it is possible to efficiently manufacture the color filter substrate while reducing the adverse effect on the health condition of the worker.

【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一実施形態の部
分断面模式図である。
FIG. 1 is a schematic partial cross-sectional view of one embodiment of a color filter substrate of the present invention.

【図2】本発明のカラーフィルタ基板の他の実施形態の
部分断面模式図である。
FIG. 2 is a schematic partial cross-sectional view of another embodiment of the color filter substrate of the present invention.

【図3】図1に示したカラーフィルタ基板の製造工程図
である。
FIG. 3 is a manufacturing process diagram of the color filter substrate shown in FIG. 1;

【図4】図2に示したカラーフィルタ基板の製造工程図
である。
FIG. 4 is a manufacturing process diagram of the color filter substrate shown in FIG. 2;

【図5】図1に示したカラーフィルタ基板を用いた、本
発明の液晶素子の一実施形態の部分断面模式図である。
FIG. 5 is a schematic partial cross-sectional view of one embodiment of the liquid crystal element of the present invention using the color filter substrate shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 支持基板 2 ブラックマトリクス 3 非着色部 4 着色部 5 カラーフィルタ層 6 保護層 31 インク受容層 32 フォトマスク 33 インクジェットヘッド 34 着色インク 41 硬化型の着色インク 52 共通電極 53 配向膜 54 液晶化合物 61 対向基板 62 画素電極 63 配向膜 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Support substrate 2 Black matrix 3 Non-colored part 4 Colored part 5 Color filter layer 6 Protective layer 31 Ink receiving layer 32 Photomask 33 Ink jet head 34 Colored ink 41 Curable type ink 52 Common electrode 53 Alignment film 54 Liquid crystal compound 61 Opposite Substrate 62 Pixel electrode 63 Alignment film

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 広瀬 雅史 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Masafumi Hirose 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Inside Canon Inc.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 支持基板上に少なくともカラーフィルタ
層を有するカラーフィルタ基板の製造方法であって、支
持基板上にインク受容層を形成し、該インク受容層にイ
ンクジェット法により着色インクを付与して所定の着色
パターンに着色してカラーフィルタ層を形成する工程に
おいて、少なくとも上記着色インクのインク受容層への
付与工程が、湿度35〜54%、温度20〜30℃の環
境下において行われ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 method of manufacturing a color filter substrate having at least a color filter layer on a support substrate, comprising forming an ink receiving layer on the support substrate, and applying a color ink to the ink receiving layer by an inkjet method. In the step of forming a color filter layer by coloring in a predetermined coloring pattern, at least the step of applying the colored ink to the ink receiving layer is performed in an environment of a humidity of 35% to 54% and a temperature of 20 ° C to 30 ° C. Characteristic method for manufacturing a color filter substrate.
【請求項2】 支持基板上に少なくともカラーフィルタ
層を有するカラーフィルタ基板の製造方法であって、支
持基板上に隔壁部を形成し、所定の着色パターンに沿っ
て該隔壁部で囲まれた領域にインクジェット法により硬
化型の着色インクを付与して硬化させカラーフィルタ層
を形成する工程において、少なくとも、上記硬化型の着
色インクを付与する工程が、湿度35〜54%、温度2
0〜30℃の環境下において行われることを特徴とする
カラーフィルタ基板の製造方法。
2. A method for manufacturing a color filter substrate having at least a color filter layer on a support substrate, wherein a partition is formed on the support substrate, and a region surrounded by the partition along a predetermined coloring pattern. In the step of forming a color filter layer by applying and curing a curable colored ink by an inkjet method, at least the step of applying the curable colored ink is performed at a humidity of 35% to 54% and a temperature of 2%.
A method for manufacturing a color filter substrate, which is performed in an environment of 0 to 30 ° C.
【請求項3】 支持基板上に少なくともカラーフィルタ
層を有し、請求項1または2記載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。
3. A color filter substrate having at least a color filter layer on a support substrate and manufactured by the manufacturing method according to claim 1.
【請求項4】 上記カラーフィルタ層上に保護層を有す
る請求項3記載のカラーフィルタ基板。
4. The color filter substrate according to claim 3, further comprising a protective layer on said color filter layer.
【請求項5】 一対の基板間に液晶を挟持してなる液晶
素子であって、一方の基板が、請求項3または4に記載
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。
5. A liquid crystal element having a liquid crystal sandwiched between a pair of substrates, wherein one of the substrates is formed using the color filter substrate according to claim 3. Liquid crystal element.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2006106216A (en) * 2004-10-01 2006-04-20 Toppan Printing Co Ltd Flexible color filter substrate and color filter using the same
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