JP2002341128A - Method for manufacturing color filter and liquid crystal display element - Google Patents
Method for manufacturing color filter and liquid crystal display elementInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、透過表示、反射表
示の両方で使用することができる液晶表示素子に用いら
れるカラーフィルターに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a color filter used for a liquid crystal display device which can be used for both transmissive display and reflective display.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ＰＤＡ、携帯電話などのモバイル用途の
カラー液晶表示素子は、省電力化および直射日光などの
特に強い外光下での視認性向上のために、暗い環境では
バックライトを利用した透過モードで使用し、明るい環
境では外光を利用した反射モードで表示できるようにし
たものが多い。このような半透過型カラー液晶表示素子
には、半透過性の反射膜を設けたものと、透過領域と反
射領域を１画素内に設けたものとがある。2. Description of the Related Art Color liquid crystal display devices for mobile applications such as PDAs and mobile phones use a backlight in a dark environment to save power and improve visibility under particularly strong external light such as direct sunlight. Many are used in a transmission mode, and can be displayed in a reflection mode using external light in a bright environment. Such a transflective color liquid crystal display device includes a device provided with a transflective reflective film and a device provided with a transmissive region and a reflective region in one pixel.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】半透過型カラー液晶表
示素子は、透過モードの場合には、光がカラーフィルタ
ーを一度だけ通って表示されるのに対し、反射モードの
場合には、光がカラーフィルターを二度通って表示され
るために、透過モードと反射モードで、表示される色が
大きく異なる。また、本来、バックライトとカラーフィ
ルターの組合せで設計できる透過モードでは、より色純
度が高く、すなわち色が濃く、室内など外光が比較的弱
い場合が想定される反射モードでは、より明るいことが
最も重要であるが、上述の半透過型では、光が十分供給
される透過モードで色純度が小さくなる一方、室内など
で光強度が比較的小さい場合に反射モードでの表示が暗
くなり、望ましい方向と反対になっている。In a transflective color liquid crystal display device, light is displayed only once through a color filter in a transmissive mode, whereas light is displayed in a reflective mode. Since the image is displayed twice through the color filter, the displayed color is significantly different between the transmission mode and the reflection mode. Also, in the transmission mode, which can be designed by a combination of a backlight and a color filter, the color purity is higher. Most importantly, in the above-mentioned transflective type, while the color purity is reduced in the transmissive mode in which light is sufficiently supplied, when the light intensity is relatively small in a room or the like, the display in the reflective mode is dark, which is desirable. The direction is opposite.
【０００４】透過領域と反射領域の表示色を同一にする
方法としては、透過領域と反射領域で着色層の膜厚や着
色層色材を変えることが考えられるが、現在主流のフォ
トリソ法では、いずれの場合でも、一画素で二度のフォ
トリソ加工が必要であり、コスト増になる。As a method of making the display colors of the transmission region and the reflection region the same, it is conceivable to change the film thickness of the coloring layer and the coloring material of the coloring layer in the transmission region and the reflection region. In either case, two photolithography processes are required for one pixel, which increases the cost.
【０００５】本発明の目的は、上記のような問題点を解
決し、透過表示と反射表示の色の差が少なく、かつ安価
なカラーフィルターを提供することにある。An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to provide an inexpensive color filter with a small difference in color between transmissive display and reflective display.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明の目的は以下の構
成および製造法により達成される。 （１）基板上に、少なくとも着色層をインクジェット装
置を用いて形成するカラーフィルターの製造方法であっ
て、カラーフィルターがバックライト光を利用する透過
領域と外光を利用する反射領域を１画素内に備え、透過
領域が反射領域よりも色純度が高いことを特徴とするカ
ラーフィルターの製造方法。 （２）透過領域に反射領域よりもインキ滴を多く付着さ
せることを特徴とする上記（１）記載のカラーフィルタ
ーの製造方法。 （３）透過領域に反射領域よりも高濃度のインキ滴を付
着させることを特徴とする上記（１）記載のカラーフィ
ルターの製造方法。 （４）基板上の所定の位置にその表面が着色層形成用イ
ンキに対して２０°以上の後退接触角を有するインキ反
撥性樹脂層またはインキ反撥性遮光用樹脂ブラックマト
リクスを少なくとも１層形成し、次いで該基板上の上記
インキ反撥性樹脂層またはインキ反撥性遮光用樹脂ブラ
ックマトリクス以外の所定の部位にインクジェット装置
を用いてインキ滴を滴下し、着色層を形成することを特
徴とする上記（１）記載のカラ−フィルターの製造方
法。 （５）１画素内の透過領域と反射領域との境界に、イン
キ反撥性樹脂層またはインキ反撥性遮光用樹脂ブラック
マトリクスを少なくとも１層形成することを特徴とする
上記（１）記載のカラーフィルターの製造方法。 （６）着色層の上に透明樹脂層を形成したことを特徴と
する上記（１）に記載のカラーフィルターの製造方法。 （７）上記（１）から（６）に記載のカラーフィルター
を使用したことを特徴とするカラー液晶表示素子の製造
方法。The object of the present invention is achieved by the following constitution and manufacturing method. (1) A method for manufacturing a color filter in which at least a colored layer is formed on a substrate by using an inkjet device, wherein the color filter includes a transmission region using backlight light and a reflection region using external light within one pixel. Wherein the transmission region has higher color purity than the reflection region. (2) The method for producing a color filter according to the above (1), wherein more ink droplets adhere to the transmission area than the reflection area. (3) The method for producing a color filter according to the above (1), wherein an ink droplet having a higher density is attached to the transmission area than the reflection area. (4) At least one ink repellent resin layer or ink repellent light-shielding resin black matrix whose surface has a receding contact angle of 20 ° or more with respect to the colored layer forming ink is formed at a predetermined position on the substrate. Next, ink droplets are dropped by using an ink jet device on predetermined portions other than the ink repellent resin layer or the ink repellent light-shielding resin black matrix on the substrate to form a colored layer. 1) The method for producing a color filter according to the above. (5) The color filter according to the above (1), wherein at least one layer of an ink repellent resin layer or an ink repellent light-shielding resin black matrix is formed at a boundary between the transmission area and the reflection area in one pixel. Manufacturing method. (6) The method for producing a color filter according to the above (1), wherein a transparent resin layer is formed on the colored layer. (7) A method for producing a color liquid crystal display device, comprising using the color filter according to (1) to (6).
【０００７】[0007]
【発明の実施の形態】本発明のカラーフィルターに用い
られる基板は、透明基板であって特に限定されるもので
はなく、ソーダライムガラス、ホウケイ酸ガラス、アル
ミノホウケイ酸塩ガラス、石英ガラス、表面をシリカコ
ートしたソーダライムガラスなどの無機ガラス類や有機
プラスチックのフィルムまたはシート等が好ましく用い
られる。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The substrate used in the color filter of the present invention is a transparent substrate and is not particularly limited. Soda lime glass, borosilicate glass, aluminoborosilicate glass, quartz glass, Inorganic glasses such as soda lime glass coated with silica, and organic plastic films or sheets are preferably used.
【０００８】本発明は、インクジェット装置を用いて少
なくとも着色層を形成する。インクジェット装置に着色
層の材料である着色インキを供給し、インクジェット装
置のノズルから滴状に着色インキを噴射して、基板上の
各画素に対応する位置に付着させる。インクジェット装
置から噴射するインキ滴の直径は５〜１００μｍであ
り、１画素を１滴でカバーすることはできず、１画素に
対して３〜２０滴を付着させる。In the present invention, at least the colored layer is formed using an ink jet device. A coloring ink, which is a material of a coloring layer, is supplied to the ink jet device, and the color ink is ejected in a droplet form from a nozzle of the ink jet device, and is attached to a position corresponding to each pixel on the substrate. The diameter of the ink droplet ejected from the ink jet device is 5 to 100 μm, and one pixel cannot be covered by one droplet, and 3 to 20 droplets are attached to one pixel.
【０００９】インクジェット装置としては、インキ噴出
のための機構として、ピエゾ方式、バブルジェット（登
録商標）方式があり、また、インキ噴出ノズルが一つま
たは少数でそれぞれから噴出されるインキ滴について電
界で基板上の着地点を制御する方法や多数のインキ噴出
ノズルを備え、着地点に相対するノズルの位置決めのみ
で基板上の着地点にインキ滴を付着させる方法がある。
本発明は特にインクジェット装置の方式によらず有効で
あるが、必要なときだけインキ滴を噴出するオンデマン
ド型インクジェット装置が色配置の自由度が大きく、好
ましい。インクジェット装置としては、例えば、特開平
９−１５４１２号公報や特開平１１−２０９６６９号公
報などに示される公知の装置を用いることができる。As an ink jet device, there are a piezo system and a bubble jet (registered trademark) system as a mechanism for ejecting ink. In addition, one or a small number of ink ejection nozzles are used to apply an electric field to ink droplets ejected from each. There are a method of controlling a landing point on a substrate and a method of providing a large number of ink ejection nozzles and depositing ink droplets on the landing point on the substrate only by positioning a nozzle corresponding to the landing point.
Although the present invention is particularly effective regardless of the type of the ink jet device, an on-demand type ink jet device that ejects ink droplets only when necessary has a large degree of freedom in color arrangement, and is preferred. As the inkjet apparatus, for example, a known apparatus described in JP-A-9-15412 and JP-A-11-209669 can be used.
【００１０】本発明のカラーフィルターは、赤、青、緑
またはシアン、マゼンタ、イエローの三原色の１つの着
色層である１画素内に、色純度が高い透過領域と透過領
域に比べると色純度が低い反射領域を各々１つ以上備え
ている。光が１回通過する透過領域では、色純度が高い
代わりに透過率が小さめである一方、光が２回通過する
反射領域では、色純度が透過領域に比べると低いが透過
率を高く設定することによって、透過モードでの表示と
反射モードでの表示の差を小さくすることができる。The color filter of the present invention has a high color purity in one pixel, which is one colored layer of the three primary colors of red, blue, green or cyan, magenta, and yellow. Each has one or more low reflection areas. In the transmission region where light passes once, the transmittance is small instead of high color purity. On the other hand, in the reflection region where light passes twice, the color purity is set lower than the transmission region but higher. Thus, the difference between the display in the transmission mode and the display in the reflection mode can be reduced.
【００１１】上記反射領域では、カラーフィルター側基
板またはカラーフィルターの対向基板上に反射膜が設置
されるが、本発明においてはどちらの構成も採用するこ
とができる。ＴＦＴなどの駆動素子基板上にカラーフィ
ルターを設けるいわゆるＣＯＡ構造にも適用することが
できる。透過領域では、該反射膜はフォトリソ法などで
エッチング除去される。反射膜は、反射率が高いアルミ
ニウムや銀からなる薄膜、またはアルミニウムや銀を主
成分とする合金薄膜などを好適に採用することができ
る。また、視差をなくすために液晶表示素子を構成する
２枚の基板の内側に反射膜が形成されることが好まし
い。カラーフィルター側に反射膜が設置される場合は、
カラーフィルター基板はバックライト側になり、反射膜
の上に着色層が形成される。耐食性向上などを目的とし
て、反射膜の上下に無機あるいは有機の透明保護層を設
けることは適宜許される。In the above-mentioned reflection area, a reflection film is provided on the color filter-side substrate or the counter substrate of the color filter. In the present invention, either structure can be adopted. The present invention can also be applied to a so-called COA structure in which a color filter is provided on a driving element substrate such as a TFT. In the transmission region, the reflection film is etched away by a photolithography method or the like. As the reflective film, a thin film made of aluminum or silver having a high reflectivity, or an alloy thin film mainly containing aluminum or silver can be suitably used. Further, in order to eliminate parallax, it is preferable that a reflective film is formed inside two substrates constituting the liquid crystal display element. If a reflective film is installed on the color filter side,
The color filter substrate is on the backlight side, and a colored layer is formed on the reflective film. Providing an inorganic or organic transparent protective layer above and below the reflective film for the purpose of improving corrosion resistance and the like is appropriately permitted.
【００１２】反射膜の表面に微小な凹凸を形成して、外
光を散乱させて反射モードでの視野角を拡げることが好
ましい。反射膜と基板の間に樹脂層を設けてフォトリソ
法や樹脂の熱収縮を利用してで凹凸を設けたり、基板表
面をエッチング等で荒らして凹凸を設けることができ
る。It is preferable to form minute irregularities on the surface of the reflection film to scatter external light to increase the viewing angle in the reflection mode. By providing a resin layer between the reflective film and the substrate, unevenness can be provided by using a photolithography method or heat shrinkage of the resin, or unevenness can be provided by roughening the substrate surface by etching or the like.
【００１３】インクジェット装置から噴出させるインク
滴の大きさやインキ滴吐出周期、基板送り速度を調節す
ることによって、上述のような透過領域、反射領域の色
純度、透過率を調整することができる。また、基板全体
にわたって透過領域または反射領域の着色層を形成した
後、着色インキを変更して、残された反射領域または透
過領域の着色層を形成する方法がある。着色インキの変
更は、単に顔料濃度の変更である場合と、顔料の種類や
複数の顔料の組合せも変更する場合がある。この方法は
透過領域と反射領域で色特性を細かく設定できる点や設
定によっては透過領域と反射領域とで着色層の厚みほぼ
同じにすることができる点では優れているが、インキ交
換時間ロスをなくすためには、インクジェット装置が１
色につき２台必要であるなど、生産性が低下する点で好
ましくない。さらに、基板全体にわたって反射領域の着
色層形成条件で、透過領域、反射領域ともに着色層を形
成した後、反射領域のみに着色層を積層する方法が考え
られるが、１色についてインクジェット装置を２回通す
ことから生産性が低くなる。生産性を低下させず、また
隣接する画素との混色を抑制しやすい点で、基板送り速
度は一定としてインクジェット装置から噴出させるイン
キ滴吐出周期を調整する方法が好ましい。インキ滴吐出
周期を調整する方法において、透過領域の吐出周期が、
反射領域の吐出周期の２／３〜１／３であることが好ま
しい。By adjusting the size of ink droplets ejected from the ink jet device, the ink droplet ejection cycle, and the substrate feeding speed, the color purity and transmittance of the above-described transmission region and reflection region can be adjusted. In addition, there is a method in which after forming a colored layer in a transmissive area or a reflective area over the entire substrate, the color ink is changed to form a colored layer in a remaining reflective area or a transmissive area. Changing the coloring ink may be simply changing the pigment concentration, or changing the type of pigment or the combination of a plurality of pigments. This method is excellent in that the color characteristics can be set finely in the transmission area and the reflection area, and in that the thickness of the coloring layer can be made almost the same in the transmission area and the reflection area depending on the setting, but the ink exchange time loss is reduced. In order to eliminate it, one inkjet device
It is not preferable because productivity is reduced, for example, two units are required for each color. Further, a method is conceivable in which, after forming a colored layer in both the transmissive region and the reflective region under the conditions for forming the colored layer in the reflective region over the entire substrate, a colored layer is laminated only on the reflective region. Productivity is reduced due to passing through. From the viewpoint that productivity is not reduced and color mixing with adjacent pixels is easily suppressed, a method of adjusting the ejection period of the ink droplets ejected from the inkjet apparatus while keeping the substrate feeding speed constant is preferable. In the method of adjusting the ink droplet ejection cycle, the ejection cycle of the transmission region is
Preferably, it is 2/3 to 1/3 of the ejection cycle of the reflection area.
【００１４】基板上にインキ滴を噴射したとき、インキ
が基板上を拡がり、隣接した画素と色混ざりが生じる危
険性がある。そこで、画素と画素の間のスペ−スに、着
色インキに対して反撥性の高い柵を形成した後にインク
ジェット装置を用いて柵に囲まれた画素部位内にインキ
滴を付着させることにより混色を避けることができる。
１画素内の透過領域と反射領域との境界に着色インキに
対して反撥性の高い柵を設けると、透過領域と反射領域
との間に両者の中間的な色特性を持つ領域が発生せず、
液晶表示素子の表示品質を高めることができる一方、着
色インキ反撥柵が遮光性の場合は、明るさを確保するた
めの開口率が低下する問題がある。開口率の低下の影響
を小さくするために反射膜がない透過領域に着色インキ
反撥柵を作ることが好ましい。逆に着色インキ反撥柵が
透明である場合は、反射領域の透過率を確保するため
に、インキ反撥柵を反射膜がある反射領域に配置するこ
とが好ましい。このとき、インキ反撥柵部分では着色層
を経ずに外光が反射されるが、この光は画素の色純度を
低下させるものの輝度を上げることに寄与する。When ink droplets are ejected onto the substrate, the ink spreads on the substrate, and there is a risk that color mixing with adjacent pixels may occur. Therefore, after forming a fence with high repulsion to the colored ink in the space between the pixels, the ink mixture is applied to the pixel portion surrounded by the fence using an ink-jet device, thereby causing color mixing. Can be avoided.
When a fence with high repulsion against colored ink is provided at the boundary between the transmission area and the reflection area in one pixel, an area having a color characteristic intermediate between the transmission area and the reflection area is not generated between the transmission area and the reflection area. ,
While the display quality of the liquid crystal display element can be improved, if the colored ink repulsion fence is light-blocking, there is a problem that the aperture ratio for securing brightness decreases. In order to reduce the influence of a decrease in the aperture ratio, it is preferable to form a colored ink repelling fence in a transmission area where there is no reflective film. Conversely, when the colored ink repulsion fence is transparent, it is preferable to dispose the ink repulsion fence in the reflection area where the reflection film is provided in order to secure the transmittance of the reflection area. At this time, outside light is reflected at the ink repelling fence without passing through the coloring layer, and this light contributes to increasing the luminance while reducing the color purity of the pixel.
【００１５】このようなインキ反撥性の柵として、その
表面に着色インキに対して２０°以上の後退接触角を有
するインキ反撥性樹脂層または遮光用樹脂ブラックマト
リクスを少なくとも１層形成する。遮光用樹脂ブラック
マトリクスとは、カラ−フィルタの各画素間に形成され
る遮光層、あるいはストライプ状着色パターン配置にお
いては、異なる着色ストライプ間に形成される遮光層を
いう。これはアクティブマトリクス駆動方式においては
トランジスタや配線部の遮光の役目も果たす。樹脂ブラ
ックマトリクスは、黒色着色材料を含む感光性または非
感光性の樹脂を露光、現像またはエッチング、または電
着加工によりパタ−ニングして形成される。この様にし
て形成されたブラックマトリクスは三原色それぞれの画
素の配置に対応してストライプ状、モザイク状、格子状
などの形状をとり、その幅は狭いところでは数μｍ、広
いところでは数十μｍ程度である。As such an ink-repellent fence, at least one ink-repellent resin layer or a light-shielding resin black matrix having a receding contact angle of 20 ° or more with the colored ink is formed on the surface thereof. The light-shielding resin black matrix refers to a light-shielding layer formed between pixels of a color filter, or a light-shielding layer formed between different colored stripes in a stripe-shaped colored pattern arrangement. This also plays the role of shielding the transistors and wiring portions in the active matrix drive system. The resin black matrix is formed by patterning a photosensitive or non-photosensitive resin containing a black coloring material by exposure, development or etching, or electrodeposition. The black matrix formed in this manner takes a shape such as a stripe shape, a mosaic shape, or a lattice shape corresponding to the arrangement of pixels of each of the three primary colors, and has a width of about several μm in a narrow place and about several tens of μm in a wide place. It is.
【００１６】上記インキ反撥性の柵を構成する物質は透
明な樹脂であっても良く、また遮光性の黒色樹脂であっ
ても良い。黒色樹脂を用いる場合は、前述のブラックマ
トリクスの機能を兼ねることができる。The material constituting the ink repellent barrier may be a transparent resin or a light-shielding black resin. When a black resin is used, it can also serve the function of the above-described black matrix.
【００１７】上記の方法によると、フォトリソ法と異な
り画素のパターニングが不要なため、インキ中に感光成
分を含む必要はないが、インキ成分として少なくとも、
画素を形成するための主成分である樹脂、着色材料とし
て顔料または染料を含む。通常はこれらに適量のインキ
溶媒を加えた組成を用いる。着色材料としては、耐光
性、耐熱性から染料より顔料が好ましい。According to the above method, unlike the photolithography method, patterning of pixels is not required, so that it is not necessary to include a photosensitive component in the ink.
A resin as a main component for forming a pixel and a pigment or a dye as a coloring material are included. Usually, a composition obtained by adding an appropriate amount of an ink solvent to these is used. As a coloring material, a pigment is preferable to a dye in terms of light resistance and heat resistance.
【００１８】インキ中に含まれる樹脂としては、耐熱
性、耐薬品性の高い熱硬化性樹脂が用いられるが、中で
も２００℃以上でも軟化することのないメラミン樹脂、
尿素樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹
脂、シクロペンタジエン樹脂を用いることが好適であ
る。As the resin contained in the ink, a thermosetting resin having high heat resistance and high chemical resistance is used. Among them, a melamine resin which does not soften even at 200 ° C. or more,
It is preferable to use a urea resin, an alkyd resin, an epoxy resin, a phenol resin, and a cyclopentadiene resin.
【００１９】インキの物理的性状としては、できるだけ
低粘度、かつ低粘弾性が好適である。従って、インキの
樹脂成分として高分子量成分は好ましくなく、オリゴマ
−または低分子量ポリマ−に架橋成分を添加し、吐出後
に光または熱で架橋して樹脂とする方法がより有効であ
るが、特にこれに限定するものではない。The physical properties of the ink are preferably as low as possible and low in viscoelasticity. Accordingly, a high molecular weight component is not preferred as a resin component of the ink. A more effective method is to add a crosslinking component to an oligomer or a low molecular weight polymer and to crosslink with light or heat after ejection to form a resin. It is not limited to.
【００２０】カラーフィルタの耐熱性を高く保つため
に、インキの樹脂成分として、先に記載した熱硬化性樹
脂を含むことが非常に有効であるが、インキ中の樹脂成
分をこれらの熱硬化性樹脂のみで構成する必要はない。
インキ中にこれらの熱硬化性樹脂を少量含むだけで耐熱
性向上の効果は大きい。さらに、熱硬化性以外の樹脂を
添加することで過度の硬化によるカラーフィルタひびの
割れ等防止、またインキの物理的性状を向上することも
できる。インキ中に添加する熱硬化性以外の樹脂として
は、上記熱硬化性樹脂と架橋反応が可能な官能基を有す
ることが好ましい。例えば、メラミン樹脂、フェノール
樹脂、アルキド樹脂等ＯＨ基を有する熱硬化性樹脂の場
合、アクリル酸基、メタクリル酸基を含むポリマー、ポ
リエチレングリコール等アルコール性ＯＨ基を含むポリ
マーが好適である。インキ樹脂中に含まれる熱硬化性樹
脂の割合としては、５％以上１００％以下で効果が見ら
れるが、より好ましくは３０％以上９０％以下が有効で
ある。In order to keep the heat resistance of the color filter high, it is very effective to include the above-mentioned thermosetting resin as the resin component of the ink. It is not necessary to constitute only with resin.
Even if a small amount of these thermosetting resins is contained in the ink, the effect of improving the heat resistance is great. Further, by adding a resin other than the thermosetting resin, it is possible to prevent the color filter from cracking due to excessive curing and to improve the physical properties of the ink. The non-thermosetting resin to be added to the ink preferably has a functional group capable of undergoing a crosslinking reaction with the thermosetting resin. For example, in the case of a thermosetting resin having an OH group such as a melamine resin, a phenol resin, and an alkyd resin, a polymer containing an acrylic acid group and a methacrylic acid group, and a polymer containing an alcoholic OH group such as polyethylene glycol are preferable. The effect is observed when the proportion of the thermosetting resin contained in the ink resin is 5% or more and 100% or less, and more preferably 30% or more and 90% or less.
【００２１】本発明の着色インキに使用できる代表的な
有機顔料の例をカラーインデックス（ＣＩ）ナンバーで
示す。赤色顔料の例としてはピグメントレッド９、９
７、１２２、１２３、１４４、１４９、１６６、１６
８、１７７、１９０、１９２、２０９，２１５、２１
６、２２４、２５４などが挙げられる。緑色顔料の例と
してはピグメントグリーン７、１０、３６、４７などが
挙げられる。青色顔料の例としてはピグメントブルー１
５：３、１５：４、１５：６、２１、２２、６０、６４
などが挙げられる。黄色顔料の例としてはピグメントイ
エロー１２、１３、１４、１７、２０、２４、８３、８
６、９３、９４、１０９、１１０、１１７、１２５、１
２９，１３７、１３８、１３９、１４７、１４８、１５
０、１５３、１５４、１６６、１７３などが挙げられ
る。紫色顔料の例としてはピグメントバイオレット１
９、２３、２９、３２、３３、３６、３７、３８などが
挙げられる。橙色顔料の例としてはピグメントオレンジ
１３、３１、３６、３８、４０、４２、４３、５１、５
５、５９、６１、６４、６５などが挙げられる。なお、
顔料は必要に応じて、ロジン処理、酸性基処理、塩基性
基処理などの表面処理が施されているものを使用しても
良い。Examples of typical organic pigments that can be used in the coloring ink of the present invention are shown by color index (CI) numbers. Pigment Red 9, 9 as an example of a red pigment
7, 122, 123, 144, 149, 166, 16
8, 177, 190, 192, 209, 215, 21
6, 224, 254 and the like. Examples of green pigments include Pigment Green 7, 10, 36, 47 and the like. Pigment Blue 1 is an example of a blue pigment.
5: 3, 15: 4, 15: 6, 21, 22, 60, 64
And the like. Examples of yellow pigments include Pigment Yellow 12, 13, 14, 17, 20, 24, 83, and 8
6, 93, 94, 109, 110, 117, 125, 1
29, 137, 138, 139, 147, 148, 15
0, 153, 154, 166, 173 and the like. Examples of purple pigments include Pigment Violet 1
9, 23, 29, 32, 33, 36, 37, 38 and the like. Examples of orange pigments include Pigment Oranges 13, 31, 36, 38, 40, 42, 43, 51, 5
5, 59, 61, 64, 65 and the like. In addition,
Pigments that have been subjected to a surface treatment such as rosin treatment, acidic group treatment, or basic group treatment may be used as necessary.
【００２２】インキ反撥性の柵の作製方法としては以下
の手段を用いることができる。スピンコーター、ブレー
ドコーター、ロールコーター、ダイコーター、スクリー
ン印刷などで、基板上に、着色インキに対して高い反撥
性を有する成分を含む樹脂層を均一に塗布し、次いで加
熱乾燥や真空乾燥などにより乾燥する。インキ反撥性樹
脂層を遮光性にする場合は樹脂中に黒色着色材料を分散
するかまたは樹脂自身を染料により染色することで実現
できる。後者の場合、樹脂層中に分散される黒色着色料
としては光吸収能の高いカ−ボン粉、およびチタン、ク
ロム、ニッケルなど金属酸化物の微粒子、また、赤、
青、緑各色の顔料を混合して全体として広い波長域を遮
光できるように調合しても良い。また、黒色染料を樹脂
中に分散することでもできる。さらに、インキ反撥性を
持たない遮光性層の上に、インキ反撥性の樹脂層を重ね
た２層構造としても良い。パタ−ニングの方法として
は、下記の方法を用いることができる。まず、樹脂層中
に感光性の成分を含有する場合には、該基板上に、柵パ
タ−ンを有する露光用マスクを重ね、マスクを介して上
面からＵＶ光を照射する。その後、現像処理することに
より柵形成部位のみにインキ反撥性の樹脂が残存する。
この場合、該感光成分の性質として露光部が不溶化する
光硬化型であるか、または露光部が可溶化する光溶解型
であるかによりマスクパタ−ンが異なり、光硬化型の場
合は柵形成部位のみに光が透過するようにパタ−ニング
された露光用マスクを用い、溶解型の場合は画素形成部
位のみに光が透過するパタ−ンを用いる。また、樹脂層
が感光成分を含有しない場合は均一に塗布された該樹脂
層上にさらに１層感光性の樹脂層を形成し、まず該感光
性樹脂層を上記の方法で光パタ−ニングした後、該感光
層をマスクとして樹脂層を湿式または乾式でエッチング
することによりパタ−ニングする。湿式エッチングの方
法としては樹脂層の良溶媒中に浸して溶解する方法、お
よび貧溶媒中に浸して膨潤させ力学的に剥離する方法な
どを用いることができる。また、乾式エッチング法とし
ては活性ガス中またはプラズマ中で樹脂層をエッチング
することができる。インキ反撥性を持たない遮光性層の
上に、インキ反撥性の樹脂層を重ねた２層構造におい
て、該インキ反撥性の樹脂が、フォトレジストを兼用し
ていることが、工程数を減らすことに有効であり、フォ
トレジストはカラーフィルター内に残されても良いし、
剥離されても良いが、フォトレジストを剥離するとイン
キ反撥性部分がなくなり、着色層形成後に必要に応じて
積層される透明保護層、透明導電膜や配向層にはじき欠
点ができにくい点で優れている。インキ反撥性がない樹
脂層パターンを形成後、フッ素系ガス中でプラズマ処理
することで、樹脂層パターンにインキ反撥性を持たせる
こともできる。湿式パターニングを施した場合は、パタ
ーニング後、１５０〜３００℃でキュアする。The following means can be used for producing the ink repellent fence. Using a spin coater, blade coater, roll coater, die coater, screen printing, etc., uniformly apply a resin layer containing a component having high repellency to the colored ink on the substrate, and then heat dry or vacuum dry etc. dry. In order to make the ink repellent resin layer light-shielding, it can be realized by dispersing a black coloring material in the resin or dyeing the resin itself with a dye. In the latter case, as the black colorant dispersed in the resin layer, carbon powder having a high light-absorbing ability, and fine particles of metal oxides such as titanium, chromium, and nickel, and red,
A mixture of blue and green pigments may be blended so that a wide wavelength range can be shielded as a whole. Alternatively, a black dye can be dispersed in a resin. Further, a two-layer structure in which an ink repellent resin layer is superimposed on a light-shielding layer having no ink repellency may be employed. The following method can be used as the patterning method. First, when a photosensitive component is contained in the resin layer, an exposure mask having a fence pattern is superposed on the substrate, and UV light is irradiated from above through the mask. Thereafter, the ink is repelled only at the fence-forming portion by developing.
In this case, the mask pattern differs depending on whether the photosensitive component is a photo-curing type in which the exposed part is insolubilized or a photo-dissolving type in which the exposed part is solubilized. An exposure mask patterned so that light is transmitted only through the mask is used. In the case of the dissolution type, a pattern through which light is transmitted only through the pixel formation portion is used. When the resin layer does not contain a photosensitive component, one more photosensitive resin layer is further formed on the uniformly applied resin layer, and the photosensitive resin layer is first subjected to light patterning by the above method. Thereafter, the resin layer is patterned by wet or dry etching using the photosensitive layer as a mask. Examples of the wet etching method include a method in which the resin layer is immersed in a good solvent to dissolve the resin layer, and a method in which the resin layer is immersed in a poor solvent to swell and mechanically peel off. Further, as a dry etching method, the resin layer can be etched in an active gas or plasma. In a two-layer structure in which an ink repellent resin layer is laminated on a light-shielding layer having no ink repellency, the fact that the ink repellent resin also serves as a photoresist reduces the number of steps. The photoresist may be left in the color filter,
Although it may be peeled off, it is excellent in that the ink repellent portion disappears when the photoresist is peeled off, and the transparent protective layer, transparent conductive film or alignment layer which is laminated as necessary after the formation of the colored layer does not easily cause defects. I have. After forming a resin layer pattern having no ink repellency, the resin layer pattern can be made to have ink repellency by performing a plasma treatment in a fluorine-based gas. When wet patterning is performed, after patterning, curing is performed at 150 to 300 ° C.
【００２３】感光成分を含むインキ反撥性樹脂層を構成
する樹脂としては、光硬化型の場合、架橋点を形成でき
るポリマ−またはオリゴマ−を主成分に選び、これに架
橋剤を添加することにより実現できる。必要な場合には
反応開始剤を添加することが有効である。具体的には、
ゼラチン、カゼイン、ポリビニルアルコ−ル、ポリビニ
ルピロリドンなどの水溶性の高分子に重クロム酸アンモ
ニウムまたはビスアジド系の架橋剤を添加する系、また
は環化ゴム、ビニルフェノ−ル等の芳香族ポリマ−に同
じくビスアジド系の架橋剤を添加する系で実現できる。
また、ラジカル重合で反応させる系としては前述のよう
に、ポリエステル、エポキシ、ポリウレタン、アルキッ
ド樹脂、スピラン樹脂、シリコ−ン樹脂等の低分子量ポ
リマ−またはオリゴマ−にアクリル酸、メタクリル酸ま
たはそのエステル基を導入したプレポリマ−に、架橋剤
として多官能アクリレ−ト、メタクレ−トを添加する系
で実現できる。また、エポキシ樹脂に光カチオン発生剤
を添加する系、フェノ−ルノボラックやＯＨ基を有する
ポリマ−に架橋剤としてメチロ−ル化メラミンを添加
し、また、開始剤として光酸発生剤を加える系も有効で
ある。As the resin constituting the ink repellent resin layer containing the photosensitive component, in the case of a photo-curing type, a polymer or an oligomer capable of forming a crosslinking point is selected as a main component, and a crosslinking agent is added thereto. realizable. If necessary, it is effective to add a reaction initiator. In particular,
The same applies to a system in which a water-soluble polymer such as gelatin, casein, polyvinyl alcohol, or polyvinylpyrrolidone is added with a crosslinking agent of ammonium dichromate or bisazide, or an aromatic polymer such as a cyclized rubber or vinyl phenol. This can be realized by a system to which a bisazide-based crosslinking agent is added.
As described above, as a system to be reacted by radical polymerization, acrylic acid, methacrylic acid or an ester group thereof is added to a low molecular weight polymer or oligomer such as polyester, epoxy, polyurethane, alkyd resin, spirane resin, and silicone resin. Can be realized by a system in which a polyfunctional acrylate or methacrylate is added as a cross-linking agent to a prepolymer into which is introduced. Further, a system in which a photocation generator is added to an epoxy resin, a system in which a methylolated melamine is added as a crosslinking agent to a phenol novolak or a polymer having an OH group, and a photoacid generator is added as an initiator. It is valid.
【００２４】光可溶化型の感光成分としては、ｏ−ナフ
トキノンジアジドとアルカリ可溶性樹脂との混合物およ
び両者をエステル結合したものは光可溶化型の感光成分
として用いることができる。中でも、アルカリ可溶性樹
脂としてフェノ−ルノボラック樹脂を用いた系は上記の
目的に非常に適している。この他、ジアゾメルドラム酸
とフェノ−ルノボラック樹脂の混合物、ジアゾメドンと
ポリビニルフェノ−ルとの混合物、ｏ−ニトロベンジル
カルボン酸エステルとアクリル酸−メチルメタクリレ−
ト共重合体との混合物、およびポリｏ−ニトロベンジル
メタクリレ−ト等が適している。As the photo-solubilizing type photosensitive component, a mixture of o-naphthoquinonediazide and an alkali-soluble resin, and those obtained by ester-bonding both, can be used as the photo-solubilizing type photosensitive component. Among them, a system using a phenol novolak resin as the alkali-soluble resin is very suitable for the above purpose. In addition, a mixture of diazomeldrum acid and phenol novolak resin, a mixture of diazomedone and polyvinyl phenol, o-nitrobenzyl carboxylate and acrylic acid-methyl methacrylate
Mixtures with terpolymers and poly o-nitrobenzyl methacrylate are suitable.
【００２５】インキ反撥成分としては例えば界面エネル
ギ−の低いフッ素、ケイ素等の原子を含むことが望まし
い。フッ素原子を含む反撥成分としては、四フッ化エチ
レンから成るポリマ−およびオリゴマ−の微粒子、ま
た、溶剤に可溶性のフッ素系ポリマ−としてはフッ化ビ
ニリデン、フッ化ビニル、三フッ化エチレンの単独重合
体、これらまたは四フッ化エチレンの共重合体、フッ素
系モノマ−と他の溶媒可溶性モノマ−との共重合体が適
している。The ink repellent component preferably contains, for example, atoms having a low interface energy, such as fluorine and silicon. As the repellent component containing a fluorine atom, fine particles of a polymer and an oligomer made of ethylene tetrafluoride, and as the fluorine polymer soluble in a solvent, a single polymer of vinylidene fluoride, vinyl fluoride and ethylene trifluoride is used. Copolymers, copolymers of these or ethylene tetrafluoride, and copolymers of a fluorinated monomer and another solvent-soluble monomer are suitable.
【００２６】分子オ−ダ−で感光成分と混合できる点で
は、一つの分子内に含フッ素基と親水基および／または
親油基の両方を有するモノマ−またはオリゴマ−がより
好ましい。上記の性質を有する材料としては、フッ素系
界面活性剤として知られる材料は基本的にはすべて適用
することができ、主成分となる樹脂の種類により、親水
基、または親油基の構造を選択することで感光剤との混
合状態を良好にすることができる。In terms of being able to be mixed with the photosensitive component in molecular order, a monomer or oligomer having both a fluorine-containing group and a hydrophilic group and / or a lipophilic group in one molecule is more preferable. As the material having the above properties, basically any material known as a fluorine-based surfactant can be applied, and the structure of a hydrophilic group or a lipophilic group is selected depending on the type of a resin as a main component. By doing so, the mixed state with the photosensitive agent can be improved.
【００２７】具体的なものとして、 一般式Ｒｆ−Ｘ−Ｒｆ、または（Ｒｆ−Ｘ−Ｒｆ）2 Ｙ （ここでＲｆ；フルオロアルキル基、アルキレン基、Ｘ
およびＹ；−ＣＯＯ−、−ＣＯＮＨ−、−ＳＯ2 Ｏ−、
−ＳＯ2 ＮＨ−、−ＯＣＯＮＨ−、−ＯＣＯ−、−ＣＯ
−、−ＯＰＯ（ＯＨ）Ｏ−、−ＯＳＯ2 Ｏ−、−ＳＯ2
−、−Ｓ−、−Ｏ−、−ＮＨ−、−Ｎ（Ｒ´）−、−Ｃ
ＯＮ（Ｒ´）−、−ＯＣＯＮ（Ｒ´）−、−ＳＯ2 Ｎ
（Ｒ´）−の内いずれかでＸ、Ｙは同一でも良く異なっ
ていても良い。Ｒ´はアルキル基を表す。Ｒｆは分子内
で同一でも良く異なっていても良い。）で表される化合
物を挙げることができる。Specific examples include a compound represented by the general formula Rf-X-Rf or (Rf-X-Rf) 2 Y (where Rf is a fluoroalkyl group, an alkylene group,
And Y; -COO -, - CONH - , - SO 2 O-,
-SO 2 NH -, - OCONH - , - OCO -, - CO
-, - OPO (OH) O -, - OSO 2 O -, - SO 2
-, -S-, -O-, -NH-, -N (R ')-, -C
ON (R') -, - OCON (R') -, - SO 2 N
In any of (R ′) −, X and Y may be the same or different. R 'represents an alkyl group. Rf may be the same or different in the molecule. )).
【００２８】フッ素系界面活性剤の含フッ素基として
は、Ｃn Ｆ(2n+1)（ｎ＝１〜５０）のパ−フルオロアル
キル基、また、この中の１つまたは複数のフッ素原子を
Ｃn Ｆ (2n+1)鎖で置換した枝別れタイプ、さらに芳香環
の水素原子の内一部または全部をＦまたはＣn Ｆ(2n+1)
で置換したタイプ、および４フッ化エチレンのフッ素原
子をＣＦ3 で置換したタイプを用いることができる。パ
−フルオロアルキル基の場合、その炭素鎖長に制限はな
いが、好ましくはｎ＜２０、より好ましくは３＜ｎ＜１
５が効果的である。芳香環タイプとしては、フルオロベ
ンゼン、ジフルオロベンゼン、トリフルオロベンゼン、
パ−フルオロベンゼン、フルオロフェノ−ル、およびそ
の誘導体を用いることができる。As a fluorine-containing group of a fluorine-based surfactant
Is CnF(2n + 1)(N = 1-50) Perfluoroal
A kill group, or one or more fluorine atoms therein
CnF (2n + 1)Branched type substituted by chain, and aromatic ring
Part or all of the hydrogen atoms of F or CnF(2n + 1)
Type and fluorine source of ethylene tetrafluoride
Child is CFThreeCan be used. Pa
-In the case of a fluoroalkyl group, its carbon chain length is not limited.
However, preferably n <20, more preferably 3 <n <1
5 is effective. As the aromatic ring type,
Benzene, difluorobenzene, trifluorobenzene,
Perfluorobenzene, fluorophenol, and
Can be used.
【００２９】この様な含フッ素基は界面活性剤の中に単
独もしくは複数個存在することができる。特に含フッ素
成分として末端のＣＦ3 −を基本構造単位内に２つ以上
存在するものはインキ反撥性の点でＣＦ3 −が１つの構
造に比べて非常に優れており、より好ましい。具体的に
は、モノマ−内またはオリゴマ−が基本構成単位の繰り
返しで構成されている場合、基本構成単位内にＣn Ｆ
(2n+1)の直鎖状の側鎖を２つ以上含む構造はいずれも良
好なインキ反撥性を実現できる。Such a fluorine-containing group can be present alone or in plural in the surfactant. In particular, those in which two or more terminal CF 3 — are present in the basic structural unit as the fluorine-containing component are more excellent in terms of ink repellency than those having one CF 3 — and are more preferable. Specifically, when a monomer or an oligomer is composed of a repetition of a basic structural unit, C n F is contained in the basic structural unit.
Any structure containing two or more (2n + 1) linear side chains can achieve good ink repellency.
【００３０】親水基としては、ＯＨ基、カルボン酸、ス
ルホン酸、リン酸およびその塩、アンモニウム塩、エチ
レンオキシド、およびポリエチレンオキシド等が効果的
である。親油基としては鎖状炭化水素、芳香環等疎水性
を示す構造はすべて用いることができる。オリゴマ−の
場合、主鎖にこれらの含フッ素基、親水基、および親油
基がペンダントされている構造がより効果的である。As the hydrophilic group, OH groups, carboxylic acids, sulfonic acids, phosphoric acids and salts thereof, ammonium salts, ethylene oxide, polyethylene oxide and the like are effective. As the lipophilic group, any structure showing hydrophobicity such as a chain hydrocarbon or an aromatic ring can be used. In the case of an oligomer, a structure in which these fluorinated groups, hydrophilic groups, and lipophilic groups are pendant on the main chain is more effective.
【００３１】上記の方法を用いてインキ反撥性の柵を形
成した基板上にインクジェット装置を用いて着色層を形
成する方法としては下記の手法が有効である。例えば
赤、青、緑の３色分のヘッドを用意し、インキ反撥柵以
外の所定の位置に、樹脂および顔料を主成分とし、場合
に因っては適量のインキ溶媒を含む赤、青、緑の三原色
の着色インキをインクジェット装置のそれぞれのヘッド
から噴射することによりインキを付着させる。その後、
樹脂を熱硬化または光硬化してもよい。複数色の着色イ
ンキを同時に付着させても良いし、順次付着させても良
い。一色を付着後、乾燥工程を挿入することは混色防止
のために好ましい。The following method is effective as a method for forming a colored layer using an ink jet device on a substrate on which an ink repellent fence is formed by using the above method. For example, a head for three colors of red, blue, and green is prepared, and at a predetermined position other than the ink repulsion fence, a resin and a pigment are used as main components. The three primary green colored inks are ejected from the respective heads of the ink jet device to deposit the ink. afterwards,
The resin may be heat cured or light cured. A plurality of colored inks may be applied simultaneously or sequentially. It is preferable to insert a drying step after depositing one color to prevent color mixing.
【００３２】インクジェット装置で着色層を形成する場
合、インキ反撥性の柵上にインキが付着すると画素部の
インキ量にむらができ、色むらの原因となる。インキが
柵上に付着しないためにはまず柵とインキとの間の接触
角が大きいことが好ましい。よく知られるように液体と
固体間の接触角には前進接触角と後退接触角があるが、
当発明の目的に関しては特に後退接触角が重要である。
この点について詳細に説明すると、例えば柵表面に微細
な空隙が存在する場合、また表面に微細な凹凸が存在す
る場合、さらに柵がインキに対して親和性の高い成分と
反撥性の高い成分の両方を含有する場合には前進接触角
は大きくても後退接触角が小さくなることがある。イン
キが柵上に付着しないためには後退接触角が２０°以上
であることが好ましい。この条件を満たすインキ反撥性
の柵を用いた場合、インキが付着することなく、インキ
を完全に画素部に押し込めることができる。In the case of forming a colored layer with an ink jet device, if ink adheres to the ink repellent fence, the amount of ink in the pixel portion becomes uneven, causing color unevenness. To prevent the ink from adhering on the fence, it is preferable that the contact angle between the fence and the ink is large. As is well known, the contact angle between a liquid and a solid has an advancing contact angle and a receding contact angle,
For the purposes of the present invention, the receding contact angle is particularly important.
To explain this point in detail, for example, if there are fine voids on the fence surface, or if there are fine irregularities on the surface, furthermore, the fence will have a component having high affinity for ink and a component having high repulsion. When both are contained, the receding contact angle may be small even though the advancing contact angle is large. In order to prevent the ink from adhering on the fence, the receding contact angle is preferably 20 ° or more. When an ink repellent fence that satisfies this condition is used, the ink can be completely pushed into the pixel portion without adhering the ink.
【００３３】着色層の上には必要に応じて透明保護層を
形成できる。インキ反撥柵を採用した場合、カラーフィ
ルターの凹凸が大きくなり、平坦化のために透明保護層
が設けられること好ましい。また、透過領域と反射領域
とで着色層の厚さが異なる場合も平坦化のために透明保
護層を設けることが好ましい。透明保護層を設けること
で着色層や樹脂ブラックマトリクスからの不純物の溶出
を抑制することができる。透明保護層に用いられる樹脂
としては、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン
系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリ
オレフィン系樹脂、ゼラチン等が好ましく用いられる
が、透明導電膜の製造工程や液晶表示素子の製造工程で
かかる熱に耐えられるような耐熱性を有する樹脂が好ま
しく、また、液晶表示素子の製造工程で使用される有機
溶媒への耐性を持つ樹脂が好ましいことから、ポリイミ
ド系樹脂、エポキシ系樹脂やアクリル系樹脂が好ましく
用いられる。On the colored layer, a transparent protective layer can be formed if necessary. When the ink repelling fence is employed, it is preferable that unevenness of the color filter becomes large and a transparent protective layer is provided for flattening. Further, even when the thickness of the coloring layer is different between the transmission region and the reflection region, it is preferable to provide a transparent protective layer for flattening. By providing the transparent protective layer, elution of impurities from the coloring layer and the resin black matrix can be suppressed. As the resin used for the transparent protective layer, an epoxy resin, an acrylic resin, a urethane resin, a polyester resin, a polyimide resin, a polyolefin resin, and gelatin are preferably used. A resin having heat resistance that can withstand such heat in the manufacturing process of the display element is preferable, and a resin having resistance to an organic solvent used in the manufacturing process of the liquid crystal display element is preferable. Epoxy resins and acrylic resins are preferably used.
【００３４】透明保護層を塗布する方法としては、黒色
ペースト、着色ペーストの場合と同様、ディップ法、ロ
ールコーター法、スピナー法、ダイコーティング法、ワ
イヤーバーによる方法などが好適に用いられ、この後、
オーブンやホットプレートを用いて加熱乾燥を行う。こ
のとき、必要に応じて真空乾燥をしても良い。加熱乾燥
条件は、使用する樹脂、溶媒、ペースト塗布量により異
なるが、通常６０〜２００℃で１〜６０分である。ま
た、キュア条件は、樹脂により異なるが、通常２００〜
３００℃で１〜６０分である。As a method of applying the transparent protective layer, a dip method, a roll coater method, a spinner method, a die coating method, a method using a wire bar, and the like are preferably used as in the case of the black paste and the colored paste. ,
Heat and dry using an oven or hot plate. At this time, vacuum drying may be performed if necessary. The heating and drying conditions vary depending on the resin, solvent and paste applied amount, but are usually from 60 to 200 ° C. for from 1 to 60 minutes. The curing conditions vary depending on the resin.
1 hour to 60 minutes at 300 ° C.
【００３５】本発明の透明保護層の厚さは０．０２μｍ
から６μｍであることが好ましい。０．０２μｍよりも
薄い場合は、ブラックマトリックスや着色層からの不純
物の遮断性が充分でないだけでなく、平坦化も充分でな
い。画素内段差を小さくする点からは該透明保護層が厚
い方が効果的である。該透明保護層が６μｍよりも厚い
場合は、不純物の遮断性の点では良好であるが、液晶注
入の際に気泡が残りやすかったり、該透明保護層が乾燥
して生成したパーティクルが生産収率を低下させたりす
るので好ましくない。The thickness of the transparent protective layer of the present invention is 0.02 μm
To 6 μm. When the thickness is less than 0.02 μm, not only is the property of blocking impurities from the black matrix and the colored layer insufficient, but also the planarization is insufficient. The thicker the transparent protective layer is, the more effective it is in reducing the step in the pixel. When the transparent protective layer is thicker than 6 μm, it is good in blocking impurities, but bubbles are apt to remain when liquid crystal is injected, and particles generated by drying the transparent protective layer produce a production yield. Is not preferred.
【００３６】着色層を形成後、もしくは透明保護層形成
後、必要に応じて透明導電膜が形成される。透明導電膜
としてはＩＴＯなどの酸化物薄膜が採用され、通常０．
１μｍ程度のＩＴＯ膜がスパッタリング法などで作製さ
れる。ＴＦＴアクティブマトリックス方式では透明導電
膜は表示領域でベタ膜であるが、ＴＦＤアクティブマト
リックス方式や単純マトリックス方式ではベタの透明導
電膜形成後、ストライプ状にパターニングされる。ま
た、透明導電膜形成前に、透明保護膜との密着性改良や
透明導電膜のパターニング性改良を目的として、酸化珪
素膜などの透明無機膜を設けることは適宜許される。After forming the colored layer or the transparent protective layer, a transparent conductive film is formed if necessary. An oxide thin film such as ITO is used as the transparent conductive film.
An ITO film of about 1 μm is formed by a sputtering method or the like. In the TFT active matrix system, the transparent conductive film is a solid film in the display region. In the TFD active matrix system and the simple matrix system, the transparent conductive film is patterned into a stripe shape after forming the solid transparent conductive film. Before the formation of the transparent conductive film, a transparent inorganic film such as a silicon oxide film may be appropriately provided for the purpose of improving the adhesion to the transparent protective film and the patterning property of the transparent conductive film.
【００３７】[0037]
【実施例】以下実施例を挙げて本発明をさらに具体的に
説明するが、本発明はこれらに限定されるものではな
い。 （測定法） （後退接触角の測定方法）テフロン（登録商標）コート
された針をつけたマイクロシリンジに測定対象のインキ
を充填する。測定対象の被膜付き基板上に該マイクロシ
リンジの針を極く近づけてセットする。直径が１ｍｍ以
下になるように測定対象のインキを被膜上に滴下して、
被膜とインキの前進接触角を測定する。このとき、マイ
クロシリンジの針の先端はインキ滴に入り込んだ状態と
する。次いで、マイクロシリンジで徐々にインキを吸入
する。被膜上のインキ滴は低くなっていき、ある点でイ
ンキ滴の直径が減少する。直径が減少し始めるときの被
膜とインキの接触角を後退接触角とする。The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but it should not be construed that the invention is limited thereto. (Measurement Method) (Method of Measuring Receding Contact Angle) An ink to be measured is filled in a micro syringe having a needle coated with Teflon (registered trademark). The needle of the microsyringe is set very close to the coated substrate to be measured. The ink to be measured is dropped on the coating so that the diameter is 1 mm or less,
The advancing contact angle between the coating and the ink is measured. At this time, the tip of the needle of the microsyringe is in a state of having entered the ink droplet. Next, the ink is gradually sucked in using a micro syringe. The ink drops on the coating become lower and at some point the diameter of the ink drops. The contact angle between the coating and the ink when the diameter starts to decrease is defined as the receding contact angle.
【００３８】実施例１ （反射膜パターンの形成）ホウケイ酸ガラス上に、反射
膜として０．２μｍのアルミ膜をスパッタした。次にア
ルミ膜上にフォトレジストを塗布、乾燥した後、フォト
マスクを介して反射膜パターンを露光した。反射膜パタ
ーンは、１００μｍ×３００μｍの略長方形の三原色の
各画素について、面積で８５％の反射領域と１５％の透
過領域を設けた。また、透過領域は、長方形の画素の短
辺を１辺とした配置とした。フォトレジストを現像、ポ
ストベーク後、アルミエッチャントでアルミ膜をパター
ニングした。 （樹脂ブラックマトリックスおよび着色層の形成）反射
パターンが形成された基板上に、アミノシラン系カップ
リング剤（ＰＳ０７６、チッソ社）の０．２ｗｔ％エタ
ノ−ル溶液をスピンナで塗布し、１５０℃、３０分加熱
した。この基板上に下記の成分（組成−１−１）からな
る遮光性黒色樹脂ペ−ストをスピンナ−で塗布した。８
０℃で１０分乾燥した後、基板の遮光層側に格子状のブ
ラックマトリクス用露光マスクを介して、ＵＶ露光し
た。ブラックマトリックスは略長方形の１画素の周囲を
囲むとともに、１画素内の透過領域と反射領域との境界
にも設けた。１画素の周囲のブラックマトリックスの線
幅は１８μｍとし、透過領域と反射領域との境界のブラ
ックマトリックスの線幅は１０μｍとし、全幅が透過領
域に配置される設計とした。その後、エタノ−ルアミン
１ｗｔ％水溶液に浸し、黒色樹脂層を現像し、画素部位
の黒色樹脂を除去した。さらに１５０℃、３０分加熱し
てブラックマトリクス表面のインキ反撥性を発現させ
た。以上の工程によりブラックマトリクスが完成した。
ブラックマトリクスの膜厚は１μｍとした。Example 1 (Formation of Reflection Film Pattern) A 0.2 μm aluminum film was sputtered as a reflection film on borosilicate glass. Next, after applying and drying a photoresist on the aluminum film, the reflection film pattern was exposed through a photomask. The reflective film pattern was provided with a reflection area of 85% and a transmission area of 15% in area for each of the substantially rectangular three primary colors pixels of 100 μm × 300 μm. The transmissive area was arranged such that the short side of the rectangular pixel was one side. After developing and post-baking the photoresist, the aluminum film was patterned with an aluminum etchant. (Formation of Resin Black Matrix and Colored Layer) A 0.2 wt% ethanol solution of an aminosilane-based coupling agent (PS076, Chisso) is applied on a substrate on which a reflection pattern is formed by a spinner, and then heated at 150 ° C. for 30 minutes. Heated for a minute. On this substrate, a light-shielding black resin paste comprising the following components (composition-1-1) was applied by a spinner. 8
After drying at 0 ° C. for 10 minutes, UV exposure was performed on the light-shielding layer side of the substrate through a lattice-like black matrix exposure mask. The black matrix surrounds the periphery of one substantially rectangular pixel and is also provided at the boundary between the transmissive region and the reflective region within one pixel. The line width of the black matrix around one pixel was set to 18 μm, the line width of the black matrix at the boundary between the transmission region and the reflection region was set to 10 μm, and the entire width was arranged in the transmission region. Thereafter, the substrate was immersed in a 1 wt% aqueous solution of ethanolamine to develop the black resin layer, and the black resin at the pixel portion was removed. Further, the ink was heated at 150 ° C. for 30 minutes to develop ink repellency on the surface of the black matrix. Through the above steps, a black matrix was completed.
The thickness of the black matrix was 1 μm.
【００３９】次に、赤、緑、青、各色のインキを下記の
要領で調合した（組成−１−２）。まず、赤色顔料とし
てＰＲ１７７を５重量部、界面活性剤“ニューコール”
７１０Ｆ（日本乳化剤（株）製）５重量部、水５０重
量部にガラスビーズを加え、ホモジナイザーを用いて10
時間攪拌し、顔料分散液を作製した。上記分散液６４重
量部にメラミン樹脂（住友化学（株）製“スミテックス
レジン”Ｍ−３）３５重量部、硬化剤（住友化学（株）
製“スミテックスアクセレレーター”ＡＣＸ）１重量部
を混合しカラーフィルタ作製用赤インキを得た。青イン
キ（顔料としてＰＢ１５：６を使用）および緑インキ
（顔料としてＰＧ３６を使用）も同様の方法で調製し
た。これらのインキのインキ反撥性樹脂層に対する後退
接触角を測定したところ、５０°であった。Next, inks of red, green, blue and each color were prepared in the following manner (composition 1-2). First, 5 parts by weight of PR177 as a red pigment, a surfactant "Newcol"
Glass beads were added to 5 parts by weight of 710F (manufactured by Nippon Emulsifier Co., Ltd.) and 50 parts by weight of water.
After stirring for an hour, a pigment dispersion was prepared. To 64 parts by weight of the dispersion, 35 parts by weight of a melamine resin (“Sumitec Resin” M-3 manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) and a curing agent (Sumitomo Chemical Co., Ltd.)
Was mixed with 1 part by weight of "Sumitex Accelerator" (ACX), to obtain a red ink for producing a color filter. Blue ink (using PB15: 6 as pigment) and green ink (using PG36 as pigment) were prepared in the same manner. When the receding contact angle of these inks to the ink repellent resin layer was measured, it was 50 °.
【００４０】上記基板上にインクジェット装置を用いて
赤画素位置に上記の赤インキを滴下した。赤着色層はス
トライプ状で、透過領域と反射領域がストライプの長さ
方向に交互に配置されている。基板を着色層ストライプ
方向に一定速度で移動させつつ、反射領域では、画素開
口部の短辺８２μｍと同じピッチで着色インキ滴を吐出
させた。透過領域では画素開口部の短辺の半分のピッチ
で着色インキ滴を吐出させた。次いで、基板を１５０
℃、１５分加熱してインキ中のメラミン成分を硬化させ
た。The above-described red ink was dropped on the substrate at the position of a red pixel using an ink jet device. The red coloring layer has a stripe shape, and transmission regions and reflection regions are alternately arranged in the length direction of the stripe. While moving the substrate at a constant speed in the direction of the colored layer stripe, colored ink droplets were ejected at the same pitch as the short side 82 μm of the pixel opening in the reflective area. In the transmissive area, colored ink droplets were ejected at half the pitch of the short side of the pixel opening. Next, the substrate is
C. for 15 minutes to cure the melamine component in the ink.
【００４１】赤と同様にして、青、緑各画素に対応する
所定の位置に上記の成分からなるインキを滴下し、次い
でインキ中のメラミン成分を硬化して画素を形成した。
ブラックマトリクス上へのインキの付着は全く見られな
かった。 （組成−１−１） スチレン／メチルメタクリレ−ト／メタクリル酸共重合体 １０重量部 （３／３／４） トリメチロ−ルプロパントリアクリレ−ト ４重量部 エポキシアクリレ−ト ３重量部 カ−ボンブラック（ＭＡ１００、三菱化成） １３重量部 クメンヒドロペルオキシド ２重量部 ２−ブトキシエタノ−ル ８０重量部 フッ素系界面活性剤 （ＥＦ−１２３Ａ、ト−ケムプロダクツ） ５重量部 （Ｆ１７９、大日本インキ） ５重量部 （組成−１−２） 赤色インキ ＰＲ１７７ ２．５重量部 ニューコール７１０Ｆ（日本乳化剤（株）） ５重量部 蒸留水 ５０重量部 メラミン樹脂（住友化学（株）、スミテックスレジンＭ−３） ３５重量部 硬化剤（住友化学（株）、アクセレレータＡＣＸ） １重量部 青色インキ ＰＢ１５：６ １重量部 ニューコール７１０Ｆ（日本乳化剤（株）） ２重量部 蒸留水 ５０重量部 メラミン樹脂（住友化学（株）、スミテックスレジンＭ−３） ４０重量部 硬化剤（住友化学（株）、アクセレレータＡＣＸ） ２重量部 緑色インキ ＰＧ３６ ２．５重量部 ニューコール７１０Ｆ（日本乳化剤（株）） ５重量部 蒸留水 ５０重量部 メラミン樹脂（住友化学（株）、スミテックスレジンＭ−３） ３５重量部 硬化剤（住友化学（株）、アクセレレータＡＣＸ） １重量部 （透明保護層および透明導電膜の作製）メチルトリメト
キシシラン４．０８ｇ、フェニルトリメトキシシラン
９．９ｇ、γ−アミノプロピルメチルジエトキシシラン
２８．８ｇをγ−ブチロラクトン１５６．３ｇ、３−メ
チル−３−メトキシブタノール１５０ｇに溶解し、３０
℃で撹拌しながら９．１２ｇの蒸留水を加えた後、５０
℃で２時間加熱撹拌し、加水分解・縮合をおこなった。
ついで１３０℃に昇温してさらに縮合を進めながら生成
したアルコールと水を留去させた。この溶液を５０℃に
冷却した後、撹拌しつつ３，３’，４，４’−ベンゾフ
ェノンテトラカルボン酸２無水物２４．１７ｇを添加し
てアミック酸系ポリオルガノシロキサン溶液を得た。In the same manner as for red, ink composed of the above components was dropped at predetermined positions corresponding to blue and green pixels, and then the melamine component in the ink was cured to form pixels.
No adhesion of the ink on the black matrix was observed. (Composition 1-1) Styrene / methyl methacrylate / methacrylic acid copolymer 10 parts by weight (3/3/4) Trimethylolpropane triacrylate 4 parts by weight Epoxy acrylate 3 parts by weight Carbon black (MA100, Mitsubishi Chemical) 13 parts by weight Cumene hydroperoxide 2 parts by weight 2-butoxyethanol 80 parts by weight Fluorinated surfactant (EF-123A, Tochem Products) 5 parts by weight (F179, Dainippon Japan) Ink) 5 parts by weight (Composition-1-2) Red ink PR177 2.5 parts by weight Newcol 710F (Nippon Emulsifier Co., Ltd.) 5 parts by weight Distilled water 50 parts by weight Melamine resin (Sumitomo Chemical Co., Ltd., Sumitex resin) M-3) 35 parts by weight Curing agent (Sumitomo Chemical Co., Ltd., Accelerator ACX) 1 part by weight Blue ink PB15: 6 1 part by weight New Coal 710F (Nippon Emulsifier Co., Ltd.) 2 parts by weight Distilled water 50 parts by weight Melamine resin (Sumitomo Chemical Co., Ltd., Sumitex Resin M-3) 40 parts by weight Curing agent (Sumitomo Chemical Co., Ltd., accelerator ACX) 2 parts by weight Part Green ink PG36 2.5 parts by weight Newcol 710F (Nippon Emulsifier Co., Ltd.) 5 parts by weight Distilled water 50 parts by weight Melamine resin (Sumitomo Chemical Co., Ltd., Sumitex Resin M-3) 35 parts by weight Hardener (Sumitomo) 1 part by weight (Preparation of transparent protective layer and transparent conductive film) 4.08 g of methyltrimethoxysilane, 9.9 g of phenyltrimethoxysilane, and 28.8 g of γ-aminopropylmethyldiethoxysilane Dissolved in 156.3 g of γ-butyrolactone and 150 g of 3-methyl-3-methoxybutanol,
After adding 9.12 g of distilled water while stirring at 50 ° C., 50
The mixture was heated and stirred at ℃ for 2 hours to carry out hydrolysis and condensation.
Then, the temperature was raised to 130 ° C., and the alcohol and water produced were distilled off while further condensing. After cooling this solution to 50 ° C., 24.17 g of 3,3 ′, 4,4′-benzophenonetetracarboxylic dianhydride was added with stirring to obtain an amic acid-based polyorganosiloxane solution.
【００４２】メチルトリメトキシシラン２７２ｇ、フェ
ニルトリメトキシシラン３９６ｇを３−メチル−３−メ
トキシブタノール７８５．６ｇに溶解した後に、撹拌し
つつ燐酸３．３４ｇと蒸留水２１６ｇの混合物を加え
た。得られた溶液を１０５℃で１時間加熱し、主として
メタノールからなる成分３０２ｇを留去させた。ついで
１３０℃で２時間加熱し、主としてアルコールと水から
なる成分１４７ｇを留去させた。これを室温まで冷却し
てから３−メチル−３−メトキシブタノール８６ｇを加
えてポリオルガノシロキサン系溶液を得た。After 272 g of methyltrimethoxysilane and 396 g of phenyltrimethoxysilane were dissolved in 785.6 g of 3-methyl-3-methoxybutanol, a mixture of 3.34 g of phosphoric acid and 216 g of distilled water was added with stirring. The obtained solution was heated at 105 ° C. for 1 hour, and 302 g of a component mainly composed of methanol was distilled off. Then, the mixture was heated at 130 ° C. for 2 hours to distill off 147 g of a component mainly composed of alcohol and water. After cooling to room temperature, 86 g of 3-methyl-3-methoxybutanol was added to obtain a polyorganosiloxane solution.
【００４３】アセト酢酸エチルエステル６５０ｇと３−
メチル−３−メトキシブタノール１５６７ｇの混合液に
テトラブトキシジルコニウム３８３ｇを添加して３０℃
で１時間撹拌した後、２４時間放置してジルコニアキレ
ート溶液を得た。650 g of ethyl acetoacetate and 3-
To a mixture of 1567 g of methyl-3-methoxybutanol was added 383 g of tetrabutoxyzirconium, and the mixture was added at 30 ° C.
After stirring for 1 hour, the mixture was left standing for 24 hours to obtain a zirconia chelate solution.
【００４４】上記アミック酸系ポリオルガノシロキサン
溶液７．５ｇと上記ポリオルガノシロキサン溶液１０ｇ
および上記キレート溶液１．５ｇを混合し、透明樹脂用
組成物を得た。ブラックマトリックスと３原色の着色層
が形成された基板の上に該透明樹脂を塗布し、８０℃
で１０分間乾燥し、次いで２６０℃ で６０分間キュア
して、厚さが２μｍの透明保護層を形成した。7.5 g of the above amic acid-based polyorganosiloxane solution and 10 g of the above polyorganosiloxane solution
And 1.5 g of the above chelate solution was mixed to obtain a composition for a transparent resin. The transparent resin is applied on a substrate on which a black matrix and a coloring layer of three primary colors are formed.
For 10 minutes, and then cured at 260 ° C. for 60 minutes to form a transparent protective layer having a thickness of 2 μm.
【００４５】透明保護層が形成された基板上全面に、ス
パッタリング法にて膜厚が１４０ｎｍで表面抵抗が２０
Ω／□のＩＴＯ膜を形成した。次いでフォトリソ法に
て、画素に対応するストライプ状にＩＴＯ膜をパターニ
ングし、カラーフィルターを得た。 （対向電極基板の作製）ホウケイ酸ガラス基板上全面に
スパッタリング法にて膜厚が１４０ｎｍで表面抵抗が２
０Ω／□のＩＴＯ膜を形成した。次いでフォトリソ法に
て、画素に対応し、着色層側基板のストライプパターン
と直交するように、ストライプ状にＩＴＯ膜をパターニ
ングした。 （カラー液晶表示素子の作製）上記カラーフィルター上
に厚さ５０ｎｍの配向膜を印刷し、８０℃で１０分間乾
燥し、次いで１８０℃で６０分間キュアした。同様にし
て対向基板電極基板についても配向膜を設けた。カラー
フィルター基板周縁部にエポキシ系シール剤を印刷して
乾燥後、この２枚の基板を貼り張り合わせ１５０℃で３
０分間加熱保持して固定した。液晶注入装置で、貼り合
わせた２枚の基板間を真空排気し、次いでシール部に設
けられた注入口から液晶を注入した。液晶を注入後、紫
外線硬化樹脂を注入口に塗布し紫外線を照射して封止し
た。さらに偏光板を基板の外側に貼り合わせ液晶表示素
子を作製した。On the entire surface of the substrate on which the transparent protective layer was formed, a film was formed to a thickness of 140 nm and a surface resistance of 20 by sputtering.
An Ω / □ ITO film was formed. Next, the ITO film was patterned in a stripe shape corresponding to the pixel by a photolithography method, to obtain a color filter. (Preparation of Counter Electrode Substrate) A 140 nm thick film and a surface resistance of 2 were formed on the entire surface of the borosilicate glass substrate by sputtering.
An ITO film of 0Ω / □ was formed. Next, the ITO film was patterned in a stripe shape by photolithography so as to correspond to the pixels and to be orthogonal to the stripe pattern of the colored layer side substrate. (Preparation of Color Liquid Crystal Display Element) An alignment film having a thickness of 50 nm was printed on the color filter, dried at 80 ° C. for 10 minutes, and then cured at 180 ° C. for 60 minutes. Similarly, an alignment film was provided on the opposing substrate electrode substrate. After printing and drying an epoxy-based sealant on the periphery of the color filter substrate, the two substrates are stuck together at 150 ° C. for 3 hours.
It was fixed by heating for 0 minutes. A vacuum was evacuated between the two bonded substrates using a liquid crystal injection device, and then liquid crystal was injected from an injection port provided in a seal portion. After injecting the liquid crystal, an ultraviolet curable resin was applied to the injection port, and was sealed by irradiating ultraviolet rays. Further, a polarizing plate was attached to the outside of the substrate to produce a liquid crystal display device.
【００４６】かくして得られたカラー液晶表示素子を透
過モードではＬＥＤバックライトと組合せ、反射モード
では疑似太陽光との組合せで観察したところ、透過モー
ドでの表示と反射モードでの表示の色の濃さが同程度で
透過モードでも色が薄くなりすぎることはなく、透過モ
ードならびに反射モードとも視認性が良好であった。When the thus obtained color liquid crystal display device was observed in combination with an LED backlight in the transmission mode and in combination with simulated sunlight in the reflection mode, the color density of the display in the transmission mode and the color in the display in the reflection mode were observed. In the transmission mode, the color was not too light, and the visibility was good in both the transmission mode and the reflection mode.
【００４７】実施例２ ホウケイ酸ガラス基板上に、以下の組成（組成−２−
１）を有する黒色樹脂溶液をスピナーで塗布し、 １３
０℃で、２０分間加熱乾燥し膜厚１μｍの黒色樹脂層を
形成した。 ［黒色樹脂溶液組成］（組成−２−１） ポリイミド（東レ“セミコファイン”SP710 ） 30 重量部 カーボンブラック（三菱化成MA-100） 30 重量部 Ｎ−メチルピロリドン 40 重量部 次にその上に以下の組成を有するインキ反撥性感光性樹
脂溶液をスピナーで塗布し、９０℃で、１０分間加熱乾
燥して膜厚２μｍのインキ反撥性感光性樹脂層を形成し
た。 ［インキ反撥性感光性樹脂溶液］（組成−２−２） ポジ型フォトレジスト（東京応化 PMER P-6030PM-N） 63.7 重量部 プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 33.0 重量部 フッ素系界面活性剤 （トーケムプロダクツ（株）“ＥＦＴＯＰ”EF-123A-1 ） 0.3 重量部 フッ素系界面活性剤 （大日本インキ化学工業“ＭＥＧＡＦＡＣ”F-179 ） 3.0 重量部 該インキ反撥性感光性樹脂層を実施例１と同じ格子状の
ブラックマトリクス用露光マスクを介して、ＵＶ露光し
た。ブラックマトリックスは略長方形の１画素の周囲を
囲むとともに、１画素内の透過領域と反射領域との境界
にも設けた。１画素の周囲のブラックマトリックスの線
幅は１８μｍとし、透過領域と反射領域との境界のブラ
ックマトリックスの線幅は１０μｍとし、全幅が透過領
域に配置される設計とした。Example 2 On a borosilicate glass substrate, the following composition (composition-2-
Applying a black resin solution having 1) with a spinner, 13
The resultant was dried by heating at 0 ° C. for 20 minutes to form a black resin layer having a thickness of 1 μm. [Composition of black resin solution] (Composition-2-1) Polyimide (Toray “Semico Fine” SP710) 30 parts by weight Carbon black (Mitsubishi Kasei MA-100) 30 parts by weight N-methylpyrrolidone 40 parts by weight Was applied with a spinner and dried by heating at 90 ° C. for 10 minutes to form a 2 μm-thick ink-repellent photosensitive resin layer. [Ink repellent photosensitive resin solution] (Composition 2-2) Positive photoresist (Tokyo Oka PMER P-6030PM-N) 63.7 parts by weight Propylene glycol monomethyl ether acetate 33.0 parts by weight Fluorinated surfactant (Tochem Products) "EFTOP" EF-123A-1) 0.3 parts by weight Fluorinated surfactant (Dainippon Ink and Chemicals "MEGAFAC" F-179) 3.0 parts by weight The ink repellent photosensitive resin layer is the same as in Example 1. UV exposure was performed through a lattice-like black matrix exposure mask. The black matrix surrounds the periphery of one substantially rectangular pixel and is also provided at the boundary between the transmissive region and the reflective region within one pixel. The line width of the black matrix around one pixel was set to 18 μm, the line width of the black matrix at the boundary between the transmission region and the reflection region was set to 10 μm, and the entire width was arranged in the transmission region.
【００４８】次に、Shipley "Microposit" Deveroper／
水＝１／５の現像液にて現像した。このとき、現像液に
よってインキ反撥性感光性樹脂層と同時に、黒色樹脂層
もエッチングされ、黒色樹脂製ブラックマトリクスに一
致して積層されたインキ反撥性樹脂層パターンを得た。Next, Shipley "Microposit" Deveroper /
Development was carried out with a developing solution of water = 1/5. At this time, the black resin layer was also etched simultaneously with the ink repellent photosensitive resin layer by the developer, thereby obtaining an ink repellent resin layer pattern that was laminated according to the black resin black matrix.
【００４９】次に１２０℃で３０分間加熱乾燥後、この
インキ反撥性樹脂層の実施例１記載のインキに対する後
退接触角を測定したところ、７２°であった。Then, after drying by heating at 120 ° C. for 30 minutes, the receding contact angle of the ink repellent resin layer with respect to the ink described in Example 1 was measured and found to be 72 °.
【００５０】インクジェット装置を用いてインキ反撥層
および黒色樹脂層の除去された赤画素位置に実施例１記
載の赤着色インキ（組成−１−２）を滴下した。赤着色
層はストライプ状で、透過領域と反射領域がストライプ
の長さ方向に交互に配置されている。基板を着色層スト
ライプ方向に一定速度で移動させつつ、反射領域では、
画素開口部の短辺８２μｍと同じピッチで着色インキ滴
を吐出させた。透過領域では画素開口部の短辺の半分の
ピッチで着色インキ滴を吐出させた。次いで、基板を１
５０℃、１５分加熱してインキ中のメラミン成分を硬化
させた。The red coloring ink described in Example 1 (composition-1-2) was dropped at the position of the red pixel where the ink repellent layer and the black resin layer were removed by using an ink jet apparatus. The red coloring layer has a stripe shape, and transmission regions and reflection regions are alternately arranged in the length direction of the stripe. While moving the substrate at a constant speed in the color layer stripe direction, in the reflection area,
Colored ink droplets were ejected at the same pitch as 82 μm on the short side of the pixel opening. In the transmissive area, colored ink droplets were ejected at half the pitch of the short side of the pixel opening. Then, the substrate is
The melamine component in the ink was cured by heating at 50 ° C. for 15 minutes.
【００５１】赤と同様にして、青、緑各画素に対応する
所定の位置に上記の成分からなるインキを滴下し、次い
でインキ中のメラミン成分を硬化して画素を形成した。
ブラックマトリクス上へのインキの付着は全く見られな
かった。In the same manner as for red, ink composed of the above components was dropped at predetermined positions corresponding to blue and green pixels, and then the melamine component in the ink was cured to form pixels.
No adhesion of the ink on the black matrix was observed.
【００５２】その後、メチルセルソルブアセテートに浸
漬してインキ反撥性樹脂層を剥離した後、さらに ２８
０℃で３０分加熱し、黒色樹脂ブラックマトリクスを硬
化させた。さらに実施例１と同様にして、透明保護層お
よび透明導電膜を作製した。実施例１と同様にして作製
した対向電極基板と貼り合わせ、液晶表示素子を作製し
た。かくして得られたカラー液晶表示素子を透過モード
ではＬＥＤバックライトと組合せ、反射モードでは疑似
太陽光との組合せで観察したところ、透過モードでの表
示と反射モードでの表示の濃さが同程度で、透過モード
ならびに反射モードとも視認性が良好であった。Thereafter, the ink repellent resin layer was immersed in methyl cellosolve acetate to peel off the ink repellent resin layer.
Heating was performed at 0 ° C. for 30 minutes to cure the black resin black matrix. Further, in the same manner as in Example 1, a transparent protective layer and a transparent conductive film were produced. A liquid crystal display device was manufactured by laminating with a counter electrode substrate manufactured in the same manner as in Example 1. When the color liquid crystal display element thus obtained was observed in combination with the LED backlight in the transmission mode and in combination with the simulated sunlight in the reflection mode, the display density in the transmission mode and the display mode in the reflection mode were almost the same. The visibility was good in both the transmission mode and the reflection mode.
【００５３】実施例３ 実施例２と同様にしてインキ反撥性樹脂層と黒色樹脂ブ
ラックマトリックスパターンを形成した。下記組成−１
−３の赤着色インキを用い、実施例２と同様にして、イ
ンクジェット装置で透過領域の赤着色層を形成した。次
いで着色インキを組成−１−３よりも低濃度の組成−１
−２の赤着色インキに変更して、透過領域と同じ塗布条
件にてインクジェット装置で反射領域の赤着色層を形成
した。次いで、基板を１５０℃、１５分加熱してインキ
中のメラミン成分を硬化させた。Example 3 In the same manner as in Example 2, an ink repellent resin layer and a black resin black matrix pattern were formed. The following composition-1
Using a red-colored ink No.-3, a red-colored layer in a transmission region was formed by an ink-jet apparatus in the same manner as in Example 2. Then, a colored ink was prepared using composition-1 having a lower concentration than composition-1-3
The red coloring layer in the reflection area was formed using an inkjet apparatus under the same application conditions as in the transmission area, except that the red coloring ink was changed to -2. Next, the substrate was heated at 150 ° C. for 15 minutes to cure the melamine component in the ink.
【００５４】赤と同様にして、青、緑各画素に対応する
所定の位置に組成−１−３と組成−１−２の成分からな
るインキを滴下し、次いでインキ中のメラミン成分を硬
化して画素を形成した。ブラックマトリクス上へのイン
キの付着は全く見られなかった。In the same manner as for red, ink composed of the components of composition-1-3 and composition-1-2 is dropped at predetermined positions corresponding to the blue and green pixels, and then the melamine component in the ink is cured. To form a pixel. No adhesion of the ink on the black matrix was observed.
【００５５】その後、メチルセルソルブアセテートに浸
漬してインキ反撥性樹脂層を剥離した後、さらに ２８
０℃で３０分加熱し、黒色樹脂ブラックマトリクスを硬
化させた。Thereafter, the ink repellent resin layer was immersed in methyl cellosolve acetate to peel off the ink repellent resin layer.
Heating was performed at 0 ° C. for 30 minutes to cure the black resin black matrix.
【００５６】さらに実施例１と同様にして、透明保護層
および透明導電膜を作製した。実施例１と同様にして作
製した対向電極基板と貼り合わせ、液晶表示素子を作製
した。かくして得られたカラー液晶表示素子を透過モー
ドではＬＥＤバックライトと組合せ、反射モードでは疑
似太陽光との組合せで観察したところ、透過モードでの
表示と反射モードでの表示の濃さが同程度で、透過モー
ドならびに反射モードとも視認性が良好であった。 （組成−１−３） 赤色インキ ＰＲ１７７ ５重量部 ニューコール７１０Ｆ（日本乳化剤（株）） ５重量部 蒸留水 ５０重量部 メラミン樹脂（住友化学（株）、スミテックスレジンＭ−３） ３５重量部 硬化剤（住友化学（株）、アクセレレータＡＣＸ） １重量部 青色インキ ＰＢ１５：６ ２重量部 ニューコール７１０Ｆ（日本乳化剤（株）） ２重量部 蒸留水 ５０重量部 メラミン樹脂（住友化学（株）、スミテックスレジンＭ−３） ４０重量部 硬化剤（住友化学（株）、アクセレレータＡＣＸ） ２重量部 緑色インキ ＰＧ３６ ５重量部 ニューコール７１０Ｆ（日本乳化剤（株）） ５重量部 蒸留水 ５０重量部 メラミン樹脂（住友化学（株）、スミテックスレジンＭ−３） ３５重量部 硬化剤（住友化学（株）、アクセレレータＡＣＸ） １重量部 比較例１ 透過領域と反射領域とで着色インキ滴吐出ピッチを変え
ず、画素開口部の短辺８２μｍと同じピッチで着色イン
キ滴を吐出させたこと以外は、実施例１と同様にして液
晶表示素子を作製した。Further, in the same manner as in Example 1, a transparent protective layer and a transparent conductive film were produced. A liquid crystal display device was manufactured by laminating with a counter electrode substrate manufactured in the same manner as in Example 1. When the color liquid crystal display element thus obtained was observed in combination with the LED backlight in the transmission mode and in combination with the simulated sunlight in the reflection mode, the display density in the transmission mode and the display mode in the reflection mode were almost the same. The visibility was good in both the transmission mode and the reflection mode. (Composition-1-3) Red ink PR177 5 parts by weight Newcol 710F (Nippon Emulsifier Co., Ltd.) 5 parts by weight Distilled water 50 parts by weight Melamine resin (Sumitomo Chemical Co., Ltd., Sumitex Resin M-3) 35 parts by weight Curing agent (Sumitomo Chemical Co., Ltd., Accelerator ACX) 1 part by weight Blue ink PB15: 6 2 parts by weight Newcol 710F (Nippon Emulsifier Co., Ltd.) 2 parts by weight Distilled water 50 parts by weight Melamine resin (Sumitomo Chemical Co., Ltd.) Sumitex Resin M-3) 40 parts by weight Hardener (Sumitomo Chemical Co., Ltd., Accelerator ACX) 2 parts by weight Green ink PG36 5 parts by weight Newcol 710F (Nippon Emulsifier Co., Ltd.) 5 parts by weight Distilled water 50 parts by weight Melamine Resin (Sumitomo Chemical Co., Ltd., Sumitex Resin M-3) 35 parts by weight Curing agent (Sumitomo Chemical Co., Ltd., Accelerator ACX) Part by weight Comparative Example 1 Same as Example 1 except that the colored ink droplet ejection pitch was not changed between the transmission region and the reflection region, and the colored ink droplets were ejected at the same pitch as the short side 82 μm of the pixel opening. A liquid crystal display device was manufactured.
【００５７】かくして得られたカラー液晶表示素子を透
過モードではＬＥＤバックライトと組合せ、反射モード
では疑似太陽光との組合せで観察したところ、透過モー
ドでは色が薄く、白っぽい画面で視認性が不良であっ
た。When the thus obtained color liquid crystal display device was observed in combination with an LED backlight in the transmission mode and in combination with simulated sunlight in the reflection mode, the color was light in the transmission mode and the visibility was poor on a whitish screen. there were.
【００５８】[0058]
【発明の効果】本発明によると、インクジェット装置を
用いてカラーフィルターを製造するため、フォトリソ回
数を増やすことなく、透過領域と反射領域を備えた半透
過型カラー液晶表示素子用カラーフィルターにおいて、
透過領域の着色層の色純度を反射領域の着色層の色純度
よりも高くすることができ、バックライトを光源とする
透過モードでの表示と外光を光源とする反射モードでの
表示の品位の差を小さくすることができる。例えば、透
過モードの色純度が低く、白っぽく視認性が悪い表示に
ならないようにする。According to the present invention, since a color filter is manufactured using an ink jet device, a color filter for a transflective color liquid crystal display device having a transmissive region and a reflective region without increasing the number of photolithography is provided.
The color purity of the colored layer in the transmissive area can be higher than the color purity of the colored layer in the reflective area, and the quality of display in a transmissive mode using a backlight as a light source and display in a reflective mode using external light as a light source. Can be reduced. For example, a display in which the color purity in the transmission mode is low and the image is whitish and has poor visibility is prevented.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2C056 EA11 FB01 2H048 BA11 BA64 BB02 BB24 BB37 BB42 2H091 FA02Y FA14Y FA35Y FB08 FC01 FC02 FC25 FC29 FC30 LA11 LA13 LA15 LA16 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 2C056 EA11 FB01 2H048 BA11 BA64 BB02 BB24 BB37 BB42 2H091 FA02Y FA14Y FA35Y FB08 FC01 FC02 FC25 FC29 FC30 LA11 LA13 LA15 LA16
Claims (7)
ット装置を用いて形成するカラーフィルターの製造方法
であって、カラーフィルターがバックライト光を利用す
る透過領域と外光を利用する反射領域を１画素内に備
え、透過領域が反射領域よりも色純度が高いことを特徴
とするカラーフィルターの製造方法。1. A method of manufacturing a color filter, wherein at least a colored layer is formed on a substrate by using an ink jet device, wherein the color filter has one transmission region using backlight light and one reflection region using external light. A method for manufacturing a color filter, wherein the color filter is provided in a pixel and a transmission region has higher color purity than a reflection region.
付着させることを特徴とする請求項１記載のカラーフィ
ルターの製造方法。2. The method for producing a color filter according to claim 1, wherein more ink droplets are attached to the transmission area than to the reflection area.
滴を付着させることを特徴とする請求項１記載のカラー
フィルターの製造方法。3. The method for producing a color filter according to claim 1, wherein ink droplets having a higher density than the reflection area are attached to the transmission area.
成用インキに対して２０°以上の後退接触角を有するイ
ンキ反撥性樹脂層またはインキ反撥性遮光用樹脂ブラッ
クマトリクスを少なくとも１層形成し、次いで該基板上
の上記インキ反撥性樹脂層またはインキ反撥性遮光用樹
脂ブラックマトリクス以外の所定の部位にインクジェッ
ト装置を用いてインキ滴を滴下し、着色層を形成するこ
とを特徴とする請求項１記載のカラ−フィルターの製造
方法。4. An ink repellent resin layer or at least one ink repellent light-shielding resin black matrix having a receding contact angle of 20 ° or more with respect to the colored layer forming ink at a predetermined position on the substrate. Forming, and then dropping ink droplets on a predetermined portion of the substrate other than the ink repellent resin layer or the ink repellent light-shielding resin black matrix using an ink jet device to form a colored layer. A method for producing a color filter according to claim 1.
に、インキ反撥性樹脂層またはインキ反撥性遮光用樹脂
ブラックマトリクスを少なくとも１層形成することを特
徴とする請求項４記載のカラーフィルターの製造方法。5. The color according to claim 4, wherein at least one layer of an ink-repellent resin layer or an ink-repellent light-shielding resin black matrix is formed at a boundary between a transmission area and a reflection area in one pixel. Manufacturing method of filter.
特徴とする請求項１に記載のカラーフィルターの製造方
法。6. The method for producing a color filter according to claim 1, wherein a transparent resin layer is formed on the coloring layer.
を使用したことを特徴とするカラー液晶表示素子の製造
方法。7. A method for manufacturing a color liquid crystal display device, comprising using the color filter according to claim 1.
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