JP2011118036A - Method of manufacturing color filter with transparent conductive layer - Google Patents

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Yuichiro Takashima
Hideyuki Yamada
英幸 山田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of efficiently manufacturing a color filter with a transparent conductive layer having high flatness. <P>SOLUTION: The method of manufacturing a the filter with the transparent conductive layer includes processes of: forming a coloring pattern 2 of a desired shape including at least a plurality of colors on an image receiving layer 3 formed on an ink releasing film base material 4; collectively transferring the coloring pattern and the image receiving layer on a substrate 6 where a black matrix is formed in advance after aligning the black matrix with the coloring pattern; applying and forming the transparent conductive layer 7 on the receiving layer transferred to the substrate; and curing and drying the image receiving layer, the coloring pattern and the transparent conductive layer formed in the processes. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明はガラスやプラスチックなどの可撓性基材上に、複数色からなる着色パターンや透明導電層等を設けた所謂カラーフィルタを製造する方法に関するものである。   The present invention relates to a method for producing a so-called color filter in which a colored pattern made of a plurality of colors, a transparent conductive layer, and the like are provided on a flexible substrate such as glass or plastic.

現在、液晶ディスプレイはテレビやパソコン、携帯電子機器等に広く用いられている。この液晶ディスプレイにおいては液晶セルのギャップを一定の間隔で保つことが重要な要素である。セルギャップは、液晶層の厚みとなるため、パネルの一部でセルの厚みが数分の1μm程度の差異があるだけで、その部分の発色や液晶の応答速度が不均一になり、表示のムラの原因や色再現の不具合がでてしまう。   Currently, liquid crystal displays are widely used in televisions, personal computers, portable electronic devices, and the like. In this liquid crystal display, it is an important factor to keep the gap of the liquid crystal cell at a constant interval. Since the cell gap is the thickness of the liquid crystal layer, there is a difference of only a few μm in the thickness of the cell in a part of the panel. Causes of unevenness and defects in color reproduction appear.

セルギャップを一定に保つためには、主にスペーサーの高さ精度、TFT(Thin Film Transistor)側基板およびカラーフィルタ基板の平坦性が高度に確保されていることが重要である。   In order to keep the cell gap constant, it is important that the height accuracy of the spacer and the flatness of the TFT (Thin Film Transistor) side substrate and the color filter substrate are ensured to a high degree.

上記の中でカラーフィルタは液晶ディスプレイにおいてカラー表示、コントラストや分光特性の制御等の役割を果たしている。カラーフィルタの製造方法としてはフォトリソグラフィー法、インクジェット法(隔壁法・受像層法)、印刷法等が提案・実施されているが何れの製造方法においても製品の平坦性に課題がある。   Among them, the color filter plays a role of controlling color display, contrast and spectral characteristics in the liquid crystal display. As a method for producing a color filter, a photolithography method, an ink jet method (partition wall method / image receiving layer method), a printing method, and the like have been proposed and implemented, but there is a problem in the flatness of the product in any of the production methods.

現在、カラーフィルタ基板を平坦化するためにカラーフィルタ上にオーバーコート剤を塗布し画素の段差を緩和する方法や、カラーフィルタを形成した後にその表面を研磨する方法がとられているが、研磨法においては、研磨することによりカラーフィルタに傷が付くことや研磨屑が汚染の原因となり品質低下を引き起こすといった問題がある。   Currently, in order to flatten the color filter substrate, a method of applying an overcoat agent on the color filter to alleviate the level difference of the pixels and a method of polishing the surface after forming the color filter are used. In the method, there are problems that the color filter is scratched by polishing, and polishing scraps cause contamination to cause quality deterioration.

また、ロール状の基板上に着色パターンを形成した場合には、枚葉基板上に着色層を形成した場合のように基板を回転させながら研磨することは非常に困難であり、採用できない。   Further, when a colored pattern is formed on a roll-shaped substrate, it is very difficult to polish while rotating the substrate as in the case where a colored layer is formed on a single wafer substrate, and it cannot be adopted.

これら課題に対し、例えば特許文献1ではローラーを用いてカラーフィルタ上を加圧しながら転胴させ平坦化する方法がとられているが、この方法ではパターンごとに間隙を有するようなパターンでは加圧によりパターン形状が2次元的に変形してしまうため用いることができない。   To deal with these problems, for example, Patent Document 1 employs a method of rolling and flattening a color filter while applying pressure on a color filter using a roller. In this method, a pattern having a gap for each pattern is pressed. Therefore, the pattern shape is deformed two-dimensionally and cannot be used.

また、カラーフィルタ上に透明な半導体回路を形成し、表示装置を製造する方法(特許文献2)においてもカラーフィルタの平坦性が低いと回路の形成不良や断線を招く要因となる。   Also, in the method of manufacturing a display device by forming a transparent semiconductor circuit on a color filter (Patent Document 2), if the flatness of the color filter is low, it may cause defective circuit formation or disconnection.

特開平3−278003号公報JP-A-3-278003 特開2007−299833号公報JP 2007-299833 A

本発明は、上記のような問題を解決すべく為されたものであって、その課題とするところは、平坦で高品質なカラーフィルタを効率よく製造する方法を提供することである。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and the object of the present invention is to provide a method for efficiently producing a flat and high-quality color filter.

上記課題を解決するためになされた請求項1に係る発明は、透明導電層付きカラーフィルタの製造方法であって、インキ剥離性のフィルム基材上に具備された受像層上に少なくとも複数色からなる所望の形状の着色パターンを形成する工程と、該着色パターンと受像層を予めブラックマトリクスを形成した基板上に、該ブラックマトリクスと該着色パターンとを位置合せした後に一括に転写する工程と、該基板上に転写された受像層上に透明導電層を塗布形成する工程と、前記工程にて形成した受像層、着色パターン、透明導電層を硬化・乾燥処理する工程とを含むことを特徴とする透明導電層付きカラーフィルタの製造方法である。   The invention according to claim 1, which has been made to solve the above-mentioned problems, is a method for producing a color filter with a transparent conductive layer, comprising at least a plurality of colors on an image receiving layer provided on an ink-peelable film substrate. A step of forming a desired colored pattern, and a step of transferring the colored pattern and the image receiving layer in a batch after the black matrix and the colored pattern are aligned on a substrate on which a black matrix has been formed in advance. A step of coating and forming a transparent conductive layer on the image receiving layer transferred onto the substrate; and a step of curing and drying the image receiving layer, the colored pattern, and the transparent conductive layer formed in the step. It is a manufacturing method of the color filter with a transparent conductive layer.

請求項2に係る発明は、前記受像層を、ダイコーターを用いて塗布形成することを特徴とした請求項1に記載の透明導電層付きカラーフィルタの製造方法である。   The invention according to claim 2 is the method for producing a color filter with a transparent conductive layer according to claim 1, wherein the image receiving layer is formed by coating using a die coater.

請求項3に係る発明は、前記受像層を、インクジェット法を用いて塗布形成することを特徴とした請求項1に記載の透明導電層付きカラーフィルタの製造方法である。   The invention according to claim 3 is the method for producing a color filter with a transparent conductive layer according to claim 1, wherein the image receiving layer is formed by coating using an inkjet method.

請求項4に係る発明は、前記受像層の乾燥状態の厚さが0.1μm以上10μm以下であることを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載の透明導電層付きカラーフィルタの製造方法である。   The invention according to claim 4 is the production of the color filter with a transparent conductive layer according to any one of claims 1 to 3, wherein the dry thickness of the image receiving layer is 0.1 μm or more and 10 μm or less. Is the method.

請求項5に係る発明は、前記着色パターン形成工程において、インクジェット法により着色パターンを形成することを特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載の透明導電層付きカラーフィルタの製造方法である。   The invention according to claim 5 is the method for producing a color filter with a transparent conductive layer according to any one of claims 1 to 4, wherein in the colored pattern forming step, a colored pattern is formed by an ink jet method. .

請求項6に係る発明は、前記透明導電層を塗布形成する工程において、インクジェット法により透明導電層を塗布することを特徴とする請求項1乃至5の何れかに記載の透明導電層付きカラーフィルタの製造方法
請求項7に係る発明は、前記着色パターン形成工程において、複数色からなるパターンを形成する際に、2色目以降は1色目のパターンもしくは1色目パターンを形成する際に同時に形成した位置合わせマークに対して位置合せを行うことを特徴とする請求項1乃至6の何れかに記載の透明導電層付きカラーフィルタの製造方法である。
6. The color filter with a transparent conductive layer according to claim 1, wherein the transparent conductive layer is applied by an inkjet method in the step of applying and forming the transparent conductive layer. The manufacturing method of Claim 7 WHEREIN: In the said colored pattern formation process, when forming the pattern which consists of multiple colors, the position formed simultaneously when forming the 1st color pattern or the 1st color pattern after the 2nd color 7. The method for producing a color filter with a transparent conductive layer according to claim 1, wherein alignment is performed with respect to the alignment mark.

請求項1に係る発明によれば、カラーフィルタ製造工程に、インキ剥離性のフィルム基材上に具備された受像層上に少なくとも複数色からなる所望の形状の着色パターンを形成する工程と、該着色パターンと受像層を予めブラックマトリクスを形成した基板上に、該ブラックマトリクスと該着色パターンとを位置合せした後に一括に転写する工程と、該基板上に転写された受像層上に透明導電層を塗布形成する工程と、前記工程にて形成した受像層、着色パターン、透明導電層を硬化・乾燥処理する工程とを含むことで、受像層の表裏を効率よく使用でき、また、受像層がオーバーコートの機能を兼ねることにより平坦な透明導電層付きカラーフィルタを製造することができる。   According to the invention of claim 1, in the color filter manufacturing process, a process of forming a colored pattern of a desired shape consisting of at least a plurality of colors on the image receiving layer provided on the ink-peeling film substrate; A step of transferring the colored pattern and the image receiving layer onto the substrate on which the black matrix has been formed in advance and then transferring the black matrix and the colored pattern together, and a transparent conductive layer on the image receiving layer transferred onto the substrate Including the step of coating and forming, and the step of curing and drying the image-receiving layer, the colored pattern and the transparent conductive layer formed in the above-described step, so that the front and back of the image-receiving layer can be used efficiently. A flat color filter with a transparent conductive layer can be produced by also serving as an overcoat.

請求項2に係る発明によれば、ダイコーターを用いて受像層を塗布形成することで受像層を均一に塗布することができ、高精度にカラーフィルタの平坦化が達成できる。   According to the second aspect of the present invention, the image receiving layer can be uniformly applied by applying and forming the image receiving layer using a die coater, and the color filter can be flattened with high accuracy.

請求項3に係る発明によれば、インクジェット法を用いて受像層を塗布形成することでダイコーターを用いた際と同様に、高精度にカラーフィルタの平坦化を確保できる。   According to the third aspect of the present invention, it is possible to ensure the flatness of the color filter with high accuracy as in the case of using the die coater by coating and forming the image receiving layer using the inkjet method.

請求項4に係る発明によれば、受像層の乾燥状態の厚さが0.1μm以上10μm以下
であることでより高精度にカラーフィルタの平坦化を確保できる。
According to the fourth aspect of the present invention, since the dry thickness of the image receiving layer is 0.1 μm or more and 10 μm or less, the color filter can be flattened with higher accuracy.

請求項5に係る発明によれば、前記着色パターン形成工程において、インクジェット法を用いることで着色パターンを効率よく形成することができる。   According to the invention which concerns on Claim 5, a colored pattern can be efficiently formed by using the inkjet method in the said colored pattern formation process.

請求項6に係る発明によれば、インクジェット法により透明導電層を塗布することで、所望の部分にのみ塗布することが可能となり、効率よく透明導電層を形成することができる。   According to the invention which concerns on Claim 6, it becomes possible to apply | coat only to a desired part by apply | coating a transparent conductive layer with the inkjet method, and can form a transparent conductive layer efficiently.

請求項7に係る発明によれば、着色パターン形成工程において、複数色からなるパターンを形成する際に、2色目以降は1色目のパターンもしくは1色目パターンを形成する際に同時に形成した位置合わせマークに対して位置合せを行うことで、高い位置精度を有するカラーフィルタを製造することができる。   According to the invention of claim 7, when forming a pattern consisting of a plurality of colors in the colored pattern forming step, the alignment mark formed simultaneously with the formation of the first color pattern or the first color pattern for the second and subsequent colors. By performing alignment with respect to the color filter, it is possible to manufacture a color filter having high positional accuracy.

実施例1に係る透明電極層付きカラーフィルタの製造方法の工程を示す概念断面図であり、(a)は、インクジェット法を用いてインキを塗布している状態の概念断面図、(b)は、ブラックマトリクスを形成した基板上に、作製した受像層および着色パターンを形成したインキ剥離性のフィルム基材を、着色パターンとブラックマトリクスの位置合せをした状態を示す概念断面図、(c)は、最終的に得られたカラーフィルタの概念断面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a conceptual sectional drawing which shows the process of the manufacturing method of the color filter with a transparent electrode layer which concerns on Example 1, (a) is conceptual sectional drawing of the state which has apply | coated the ink using the inkjet method, (b) is FIG. 4 is a conceptual cross-sectional view showing a state in which a color pattern and a black matrix are aligned on an ink-removable film base material on which a produced image receiving layer and a colored pattern are formed on a substrate on which a black matrix is formed; It is a conceptual sectional view of the color filter finally obtained.

本発明における製造方法は、透明導電層付きカラーフィルタの基板としてガラスやプラスチック基板等の可撓性基板を用いることができる。   In the manufacturing method of the present invention, a flexible substrate such as glass or a plastic substrate can be used as the substrate of the color filter with a transparent conductive layer.

インキ剥離性のフィルム基材としては、例えば、プラスチック等の可撓性基材に加工し用いることが可能である。具体的には、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエーテルサルフォン、シクロオレフィンポリマー、ポリイミド、ナイロン、アラミド、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、トリアセチルセルロースなどのロール状もしくは枚葉のフィルム、シートを用いることができる。   As an ink peelable film substrate, for example, it can be processed into a flexible substrate such as plastic. Specifically, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polyethersulfone, cycloolefin polymer, polyimide, nylon, aramid, polycarbonate, polymethyl methacrylate, polyvinyl chloride, triacetyl cellulose, or a roll or sheet film, A sheet can be used.

上記基材へインキ剥離性を付与するために、シリコーンオイル、シリコーンワニスで代表される離型剤を塗っても良いし、あるいはシリコーンゴムの薄膜層を形成してもよい。また同様の効果を得るために、フッ素系樹脂、フッ素系ゴムを用いることもできる。あるいはフッ素系樹脂微粉末をシリコーンゴムあるいは、普通のゴムに混ぜて剥離性を付与してもよい。これらシリコーン系の塗膜は通常フィルム基材との密着が低いが、熱硬化または紫外線硬化性のアクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、最表面に設けるシリコーン層に対して、より基材との接着性の高い樹脂層を、アンカーコート層としてあらかじめフィルム基材上に設け、その上層に設けることもできる。具体的なシリコーンとしては、ジメチルポリシロキサンの各種分子量のもの、その他メチルハイドロジエンポリシロキサン、メチルフェニルシリコーンオイル、メチル塩素化フェニルシリコーンオイル、あるいはこれらポリシロキサンと有機化合物との共重合体など、変成したものを用いることができる。シリコーンゴムとしては、二液型のジオルガノポリシロキサンと架橋剤としての三官能性以上のシラン、またはシロキサン及び硬化触媒を組み合わせたもの、あるいは一液型ではジオルガノポリシロキサンとアセトンオキシム、各種メトキシシラン、メチルトリアセトキシシラン等の組み合わせや、その他ゴム硬度を調節するためのポリシロキサン等を適宜用いることができる。   In order to impart ink releasability to the substrate, a release agent represented by silicone oil or silicone varnish may be applied, or a thin film layer of silicone rubber may be formed. In order to obtain the same effect, a fluorine resin or a fluorine rubber can also be used. Alternatively, the fluororesin fine powder may be mixed with silicone rubber or ordinary rubber to impart releasability. These silicone-based coatings usually have low adhesion to the film substrate, but are more adhesive to the substrate with respect to thermosetting or UV-curable acrylic resins, epoxy resins, and silicone layers on the outermost surface. It is also possible to provide a high resin layer on the film substrate in advance as an anchor coat layer and to provide it as an upper layer. Specific silicones include dimethylpolysiloxanes with various molecular weights, other methylhydropolysiloxanes, methylphenylsilicone oils, methylchlorinated phenylsilicone oils, or copolymers of these polysiloxanes with organic compounds. Can be used. Silicone rubber is a combination of two-component diorganopolysiloxane and a tri- or higher functional silane as a crosslinking agent, or a combination of siloxane and a curing catalyst, or one-component diorganopolysiloxane, acetone oxime, and various methoxys. Combinations of silane, methyltriacetoxysilane, and the like, and other polysiloxanes for adjusting rubber hardness can be used as appropriate.

このようにして得られるインキ剥離性のフィルム基材に対するインキ剥離性は、処理面
へ受像層液を滴下した際の接触角が、10°以上90°以下となるのが好ましく、より好ましくは20°以上70°以下である。この接触角が小さいと後工程でのインキ剥離性が低下して欠陥(再現性不良等)が発生しやすくなり、接触角が大きいと受像層を形成する際にハジキが生じて、均一な受像層を形成することが困難になる。接触角が大きく、ハジキが生じる場合、ぬれ性を調節するためにUV照射等を行って用いることもできる。
The ink peelability of the ink peelable film substrate thus obtained is preferably such that the contact angle when the image-receiving layer solution is dropped onto the treated surface is 10 ° or more and 90 ° or less, and more preferably 20 It is at least 70 °. If this contact angle is small, ink releasability in the subsequent process is reduced, and defects (such as poor reproducibility) are likely to occur. If the contact angle is large, repelling occurs when the image receiving layer is formed, resulting in uniform image reception. It becomes difficult to form a layer. When the contact angle is large and repelling occurs, UV irradiation or the like can be performed to adjust wettability.

本発明に用いるブラックマトリクスは公知の方法で作製することができる。例えば、フォトリソグラフィー法、各種印刷法等から適宜選択して用いることが可能である。また、本発明に用いるブラックマトリクスは完全に硬化・乾燥処理が施されている状態でも良いし、請求項1に記載の受像層、着色パターン、透明導電層を硬化・乾燥処理する工程において同時に硬化・乾燥する材料からなるものであれば硬化・乾燥が完全でない状態でも良い。   The black matrix used in the present invention can be produced by a known method. For example, it can be appropriately selected from photolithography and various printing methods. Further, the black matrix used in the present invention may be completely cured and dried, or simultaneously cured in the step of curing and drying the image receiving layer, the colored pattern, and the transparent conductive layer according to claim 1. -As long as it consists of the material to be dried, the state where hardening and drying are not perfect may be sufficient.

本発明における受像層には公知の材料を用いることができるが、透明であること、受像したインクの変色や褪色がないこと、諸耐性があることなどの性能が要求され、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリビニルアセタールなどのビニル樹脂やアクリル共重合体樹脂、ポリエステル、ポリウレタン等の樹脂から1つ以上を適宜選択して用いる。
また、インクの受像性を高めるために、この樹脂に微粒子(フィラー)を含有させることも有効である。フィラーとしては、無機微粒子では微粉末珪酸、有機微粒子ではアクリル樹脂、スチレン樹脂、尿素ホルムアルデヒド樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、シリコーン樹脂、フッソ樹脂などから適宜選択して用いる。また、フィラーの添加量は、受像層100重量部に対し1〜10部が好ましい。
A known material can be used for the image-receiving layer in the present invention, but performances such as transparency, no discoloration or discoloration of the received ink, and various resistances are required. Polyvinyl alcohol, polyvinyl butyral In addition, one or more resins selected from vinyl resins such as polyvinyl acetal, resins such as acrylic copolymer resins, polyesters, and polyurethanes are used.
It is also effective to contain fine particles (filler) in this resin in order to improve the image receiving property of the ink. As the filler, fine inorganic silicic acid is used for inorganic fine particles, and acrylic resin, styrene resin, urea formaldehyde resin, benzoguanamine resin, silicone resin, fluorine resin, and the like are appropriately selected for organic fine particles. The amount of filler added is preferably 1 to 10 parts with respect to 100 parts by weight of the image receiving layer.

上記のような材料を用いて受像層を形成する際には公知の塗工方法を用いることができる。例えば、ディッピング法、ロールコート、グラビアコート、リバースコート、エアナイフコート、コンマコート、ダイコート、スクリーン印刷法、スプレーコート、グラビアオフセット法、インクジェット法等が挙げられる。中でも、ダイコート、インクジェット法は、均一なインキ液膜を形成することができるため好適な形成方法である。   When forming the image receiving layer using the above materials, a known coating method can be used. For example, dipping method, roll coating, gravure coating, reverse coating, air knife coating, comma coating, die coating, screen printing method, spray coating, gravure offset method, ink jet method and the like can be mentioned. Among these, the die coating and ink jet methods are preferable forming methods because a uniform ink liquid film can be formed.

本発明における受像層を形成したインキ剥離性のフィルム基材は予め作製した上で用いても良いし、本発明を実施する際に形成して用いても良い。予め作製して用いる場合、特にロール状に加工されたフィルム状に受像層を連続的に加工する場合には、形成した受像層面を保護することや異物混入の回避、ブロッキング回避のために表面に保護フィルムをラミネートした上で巻き取ることが好ましい。保護フィルムは公知の材料を用いることができるが、前述のようにブロッキングを回避するために適宜選択して用いる。   The ink-peelable film base material on which the image-receiving layer in the present invention is formed may be used after being prepared in advance, or may be formed and used when carrying out the present invention. When prepared and used in advance, especially when the image-receiving layer is continuously processed into a roll-processed film, the surface of the image-receiving layer is protected to avoid the formation of foreign matter contamination and blocking. It is preferable to wind up after laminating a protective film. Although a well-known material can be used for a protective film, in order to avoid blocking as mentioned above, it selects suitably and uses it.

上記のようにして形成された受像層の乾燥状態の膜厚は0.1μm以上10μm以下であることが好ましく、より好ましくは0.1μ以上5μm以下である。0.1μm未満であると膜厚が薄く平坦化の効果が充分に得られなくなる上にインキ中の溶剤を吸収する性能が著しく低下し、10μmを超えると膜厚が厚くなり、塗工膜厚精度が低下するため好ましくない。   The dry thickness of the image-receiving layer formed as described above is preferably 0.1 μm or more and 10 μm or less, more preferably 0.1 μm or more and 5 μm or less. If the thickness is less than 0.1 μm, the effect of flattening is not sufficiently obtained and the performance of absorbing the solvent in the ink is remarkably deteriorated. If the thickness exceeds 10 μm, the thickness is increased and the coating thickness is increased. This is not preferable because accuracy is lowered.

上記インキ剥離性のフィルム基材上へ着色パターンを形成する際には公知の方法を用いることができるが、解像精度・精細度の観点からインクジェット法が好適である。インクジェット法としては、サーマル方式、バブル方式、静電アクチュエータ方式、ピエゾ方式等のインクジェットヘッドを用いた公知の方法を用いることができる。   A known method can be used to form a colored pattern on the ink-peelable film substrate, but an inkjet method is preferred from the viewpoint of resolution accuracy and definition. As the ink jet method, a known method using an ink jet head such as a thermal method, a bubble method, an electrostatic actuator method, or a piezo method can be used.

本発明における着色パターンを形成するための着色インクの材料は、着色顔料、樹脂、分散剤、溶媒などで構成するものである。着色剤として使用する顔料の具体例としては、
Pigment Red9、19、38、43、97、122、123、144、149、166、168、177、179、180、192、215、216、208、216、217、220、223、224、226、227、228、240、Pigment
Blue 15、15:6、16、22、29、60、64、Pigment Green7、36、Pigment Red 20、24、86、81、83、93、108、109、110、117、125、137、138、139、147、148、153、154、166、168、185、 Pigment Orange36、 Pigment Violet23等を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。さらに、これらは要望の色相を得るために2種類以上を混合して用いても構わない。
The material of the color ink for forming the color pattern in the present invention is composed of a color pigment, a resin, a dispersant, a solvent, and the like. Specific examples of pigments used as colorants include:
Pigment Red 9, 19, 38, 43, 97, 122, 123, 144, 149, 166, 168, 177, 179, 180, 192, 215, 216, 208, 216, 217, 220, 223, 224, 226, 227 228, 240, Pigment
Blue 15, 15: 6, 16, 22, 29, 60, 64, Pigment Green 7, 36, Pigment Red 20, 24, 86, 81, 83, 93, 108, 109, 110, 117, 125, 137, 138, 139, 147, 148, 153, 154, 166, 168, 185, Pigment Orange 36, Pigment Violet 23, and the like, but are not limited thereto. Further, these may be used in combination of two or more in order to obtain the desired hue.

着色インクに使用する溶剤種としてはインクジェット印刷における適性の表面張力範囲35mN/m以下で、且つ、共沸点が130℃以上のものが好ましい。表面張力が35mN/mを超えるとであるとインクジェット吐出時のドット形状の安定性に著しい悪影響を及ぼし、また、共沸点が130℃以下であるとノズル近傍での乾燥性が著しく高くなり、その結果、ノズル詰まり等の不良発生を招くので好ましくない。具体的には、2−メトキシエタノール、2−エトキシエタノール、2−ブトキシエタノール、2−エトキシエチルアセテート、2−ブトキシエチルアセテート、2−メトキシエチルアセテート、2−エトキシエチルエーテル、2−(2−エトキシエトキシ)エタノール、2−(2−ブトキシエトキシ)エタノール、2−(2−エトキシエトキシ)エチルアセテート、2−(2−ブトキシエトキシ)エチルアセテート、2−フェノキシエタノール、ジエチレングリコールジメチルエーテル等を挙げることができるが、これらに限定されるものではなく、上記要件を満たす溶剤なら用いることができる。また、必要に応じて2種類以上の溶剤を混合して用いても構わない。   As the solvent species used for the colored ink, those having an appropriate surface tension range of 35 mN / m or less in ink jet printing and an azeotropic point of 130 ° C. or more are preferable. If the surface tension exceeds 35 mN / m, the dot shape stability during ink jet discharge is significantly adversely affected. If the azeotropic point is 130 ° C. or lower, the drying property near the nozzle is remarkably increased. As a result, the occurrence of defects such as nozzle clogging is caused, which is not preferable. Specifically, 2-methoxyethanol, 2-ethoxyethanol, 2-butoxyethanol, 2-ethoxyethyl acetate, 2-butoxyethyl acetate, 2-methoxyethyl acetate, 2-ethoxyethyl ether, 2- (2-ethoxy Ethoxy) ethanol, 2- (2-butoxyethoxy) ethanol, 2- (2-ethoxyethoxy) ethyl acetate, 2- (2-butoxyethoxy) ethyl acetate, 2-phenoxyethanol, diethylene glycol dimethyl ether, etc. The solvent is not limited to these, and any solvent that satisfies the above requirements can be used. Moreover, you may mix and use 2 or more types of solvents as needed.

本発明における着色インクの樹脂としては、カゼイン、ゼラチン、ポリビニルアルコール、カルボキシメチルアセタール、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂等から適宜選択して用いる。   The colored ink resin in the present invention is appropriately selected from casein, gelatin, polyvinyl alcohol, carboxymethyl acetal, polyimide resin, acrylic resin, epoxy resin, melamine resin, and the like.

樹脂への色素の分散を向上させるために、分散剤を用いてもよく、分散剤として、非イオン性界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテルなど、また、イオン性界面活性剤としては、例えば、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ポリ脂肪酸塩、脂肪酸塩アルキルリン酸塩、テトラアルキルアンモニウム塩など、その他に、有機顔料誘導体、ポリエステルなどがあげられる。分散剤は1種類を単独で使用してもよく、また、2種類以上を混合して使用してもよい。溶媒としては溶解性の他に経時安定性、乾燥性などが要求され、適宜選択して用いる。   In order to improve the dispersion of the dye in the resin, a dispersant may be used. As the dispersant, as the nonionic surfactant, for example, polyoxyethylene alkyl ether, etc., and as the ionic surfactant Examples thereof include sodium alkylbenzene sulfonate, poly fatty acid salt, fatty acid salt alkyl phosphate, tetraalkyl ammonium salt, and other organic pigment derivatives and polyester. One type of dispersant may be used alone, or two or more types of dispersants may be mixed and used. As the solvent, in addition to solubility, stability over time, drying property, and the like are required, and they are appropriately selected and used.

本発明における着色パターン形成工程においては、複数色からなるパターンを形成する場合、所望の着色パターンを形成するために、2色目以降を形成する際に1色目のパターンもしくは1色目のパターンを形成する際に同時に形成した位置合わせ用マークを光学顕微鏡、CCD(Charge Coupled Device)顕微鏡等を用いて画像認識し、基準として2色目以降のパターンを形成することが望ましい。   In the colored pattern forming step of the present invention, when forming a pattern consisting of a plurality of colors, the first color pattern or the first color pattern is formed when forming the second and subsequent colors in order to form a desired colored pattern. It is desirable to recognize the image of the alignment marks formed at the same time using an optical microscope, a CCD (Charge Coupled Device) microscope, or the like, and form the second and subsequent color patterns as a reference.

本発明における透明導電層の塗布形成には公知の方法を用いることができるが、所望の領域にのみ塗布を行えることや、塗布量を細かく調整することが可能であるためインクジェット法が好適である。インクジェット法としては、サーマル方式、バブル方式、静電アクチュエータ方式、ピエゾ方式等のインクジェットヘッドを用いた公知の方法を用いることができる。   A known method can be used for coating and forming the transparent conductive layer in the present invention, but the inkjet method is suitable because it can be applied only to a desired region and the coating amount can be finely adjusted. . As the ink jet method, a known method using an ink jet head such as a thermal method, a bubble method, an electrostatic actuator method, or a piezo method can be used.

本発明に用いる透明導電層を形成する塗布液には公知の材料を用いることができる。例えば、ITO、IZO、IWO、ICO、ZnO、SnO、カーボンナノチューブ等の
微粒子分散液等や、導電性ポリマー溶液、導電性ポリマー分散体等から適宜選択して用いる。
A well-known material can be used for the coating liquid which forms the transparent conductive layer used for this invention. For example, a fine particle dispersion such as ITO, IZO, IWO, ICO, ZnO, SnO 2 and carbon nanotubes, a conductive polymer solution, a conductive polymer dispersion, and the like are appropriately selected and used.

本発明の実施例を以下に示すがこれらの方法に限定されるものではない。   Examples of the present invention are shown below, but are not limited to these methods.

図1を用いて以下説明する。   This will be described below with reference to FIG.

インキ剥離性のフィルム基材としては、基材厚約100μmのシリコーン系離型ポリエステルフィルム:K1571(東洋紡績(株)製)を300mm角に切り出したものを用意した。   As an ink peelable film base material, a silicone-based release polyester film having a base material thickness of about 100 μm: K1571 (manufactured by Toyobo Co., Ltd.) was cut into a 300 mm square.

受像層としては、シリカ2重量部、アクリルポリマーを18重量部、トルエン80重量部として調製した溶液を用いた。   As the image receiving layer, a solution prepared by using 2 parts by weight of silica, 18 parts by weight of an acrylic polymer, and 80 parts by weight of toluene was used.

着色インクの作製方法を以下に示す。メタクリル酸20部、メチルメタクリレート10部、ブチルメタクリレート55部、ヒドロキシエチルメタクリレート15部を乳酸ブチル300gに溶解し、窒素雰囲気下でアゾビスイソブチルニトリル0.75部を加え70℃にて5時間の反応によりアクリル共重合樹脂を得た。得られたアクリル共重合樹脂を樹脂濃度が10%になるようにプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートで希釈しアクリル共重合樹脂の希釈液とした。この希釈液80.1gに対し顔料19.0g、分散剤0.9gを添加して、3本ロールにて混練し、赤色、緑色、青色の各着色ワニスを得た。この各着色ワニスをプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートで顔料濃度が8〜15%、粘度が15cpsになるように調整しR,G,B着色インクを得た。   A method for producing the colored ink is described below. 20 parts of methacrylic acid, 10 parts of methyl methacrylate, 55 parts of butyl methacrylate and 15 parts of hydroxyethyl methacrylate are dissolved in 300 g of butyl lactate, and 0.75 part of azobisisobutylnitrile is added in a nitrogen atmosphere, and the reaction is carried out at 70 ° C. for 5 hours. As a result, an acrylic copolymer resin was obtained. The obtained acrylic copolymer resin was diluted with propylene glycol monomethyl ether acetate so that the resin concentration would be 10% to obtain a diluted solution of the acrylic copolymer resin. 19.0 g of pigment and 0.9 g of dispersant were added to 80.1 g of this diluted solution, and kneaded with three rolls to obtain red, green and blue colored varnishes. Each colored varnish was adjusted with propylene glycol monomethyl ether acetate so that the pigment concentration was 8 to 15% and the viscosity was 15 cps to obtain R, G and B colored inks.

透明導電層インキとしては、ITO微粒子分散液(住友金属鉱山株式会社製;X500シリーズ、平均粒子径;100〜140nm)を用いた。   As the transparent conductive layer ink, an ITO fine particle dispersion (manufactured by Sumitomo Metal Mining Co., Ltd .; X500 series, average particle size: 100 to 140 nm) was used.

上記のような材料を用いて下記のようにして透明導電層付きカラーフィルタを得た。   Using the material as described above, a color filter with a transparent conductive layer was obtained as follows.

インキ剥離性のフィルム基材4上にダイコーターを用いて受像層インクを乾燥膜厚が3.0μmとなるように塗布した後、100℃で3分間加熱し、仮乾燥を行うことで受像層3を得た。   The image receiving layer ink is applied on the ink-peelable film base 4 using a die coater so that the dry film thickness is 3.0 μm, and then heated at 100 ° C. for 3 minutes, and then temporarily dried to perform the image receiving layer. 3 was obtained.

上記受像層3にインクジェット法を用いてR・G・Bの各インキをインクジェットヘッド1によりストライプ状に塗布し、図1(a)に示す様に、着色パターン2を得た。初めにRed着色パターンを形成し、Green・Blue着色パターンはRedパターンのストライプ画像エリア外部にRed着色パターンを形成に同時に設けた位置合わせマークを基準に位置合せをして、順次設けた。   Each of the R, G, and B inks was applied to the image receiving layer 3 in a stripe shape by the ink jet head 1 using an ink jet method to obtain a colored pattern 2 as shown in FIG. First, a red coloring pattern was formed, and the green and blue coloring patterns were sequentially provided on the basis of the alignment marks provided simultaneously to form the red coloring pattern outside the stripe image area of the red pattern.

次に予めガラス基板6(コーニングジャパン社製,#1737,300mm×300mm×0.7mmt)上にフォトリソグラフィー法を用いてブラックマトリクス5を形成したガラス基板6上に、作製した受像層3および着色パターン2を形成したインキ剥離性のフィルム基材4を、図1(b)に示す様に、着色パターン2とブラックマトリクス5の位置合せをした後に密着させゴムローラーで加圧後、インキ剥離性のフィルム基材4のみを剥離することで転写した。   Next, on the glass substrate 6 in which the black matrix 5 was previously formed on the glass substrate 6 (Corning Japan Co., Ltd., # 1737, 300 mm × 300 mm × 0.7 mmt) using a photolithography method, the image-receiving layer 3 and the coloring layer produced. As shown in FIG. 1 (b), the ink-peelable film substrate 4 on which the pattern 2 is formed is brought into close contact with the colored pattern 2 and the black matrix 5, and then pressed with a rubber roller. The film substrate 4 was transferred by peeling only.

転写物の受像層面にインクジェット法を用いて透明導電層インキを塗布した後に、基板を150℃で30分間加熱して透明導電層付きカラーフィルタを得た。このようにして得られたカラーフィルタの10点平均粗さ(Rz)は0.4μmであった。   After applying the transparent conductive layer ink to the image-receiving layer surface of the transfer using an inkjet method, the substrate was heated at 150 ° C. for 30 minutes to obtain a color filter with a transparent conductive layer. The color filter thus obtained had a 10-point average roughness (Rz) of 0.4 μm.

上記受像層形成工程において、アクリルポリマーを18重量部、トルエン80重量部として調製した溶液を用い、インクジェット法により乾燥膜厚が2.0μmとなるようにインキ剥離性のフィルム基材上に塗布し、100℃で3分間加熱し、仮乾燥を行うことで受像層を得た。その他の肯定においては実施例1と同様にして行い、透明導電層付きカラーフィルタを得た。このようにして得られたカラーフィルタの10点平均粗さ(Rz)は0.3μmであった。   In the above image-receiving layer forming step, a solution prepared with 18 parts by weight of acrylic polymer and 80 parts by weight of toluene was applied onto an ink-removable film substrate by an ink jet method so that the dry film thickness was 2.0 μm. Then, the image receiving layer was obtained by heating at 100 ° C. for 3 minutes and performing temporary drying. In other affirmations, it carried out similarly to Example 1, and the color filter with a transparent conductive layer was obtained. The color filter thus obtained had a 10-point average roughness (Rz) of 0.3 μm.

1…インクジェットヘッド
2…着色パターン
3…受像層
4…インキ剥離性のフィルム基材
5…ブラックマトリクス
6…ガラス基板
7…透明導電層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Inkjet head 2 ... Coloring pattern 3 ... Image receiving layer 4 ... Ink peelable film base material 5 ... Black matrix 6 ... Glass substrate 7 ... Transparent conductive layer

Claims (7)

透明導電層付きカラーフィルタの製造方法であって、インキ剥離性のフィルム基材上に具備された受像層上に少なくとも複数色からなる所望の形状の着色パターンを形成する工程と、該着色パターンと受像層を予めブラックマトリクスを形成した基板上に、該ブラックマトリクスと該着色パターンとを位置合せした後に一括に転写する工程と、該基板上に転写された受像層上に透明導電層を塗布形成する工程と、前記工程にて形成した受像層、着色パターン、透明導電層を硬化・乾燥処理する工程とを含むことを特徴とする透明導電層付きカラーフィルタの製造方法。   A method for producing a color filter with a transparent conductive layer, the step of forming a colored pattern of a desired shape consisting of at least a plurality of colors on an image receiving layer provided on an ink-peelable film substrate, and the colored pattern The step of transferring the image receiving layer onto the substrate on which the black matrix has been formed in advance after aligning the black matrix and the colored pattern, and applying and forming a transparent conductive layer on the image receiving layer transferred onto the substrate And a method for producing a color filter with a transparent conductive layer, comprising: a step of curing and drying the image-receiving layer, the colored pattern, and the transparent conductive layer formed in the step. 前記受像層を、ダイコーターを用いて塗布形成することを特徴とした請求項1に記載の透明導電層付きカラーフィルタの製造方法。   The method for producing a color filter with a transparent conductive layer according to claim 1, wherein the image receiving layer is formed by coating using a die coater. 前記受像層を、インクジェット法を用いて塗布形成することを特徴とした請求項1に記載の透明導電層付きカラーフィルタの製造方法。   The method for producing a color filter with a transparent conductive layer according to claim 1, wherein the image receiving layer is formed by coating using an inkjet method. 前記受像層の乾燥状態の厚さが0.1μm以上10μm以下であることを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載の透明導電層付きカラーフィルタの製造方法。   The method for producing a color filter with a transparent conductive layer according to any one of claims 1 to 3, wherein the dry thickness of the image receiving layer is 0.1 µm or more and 10 µm or less. 前記着色パターン形成工程において、インクジェット法により着色パターンを形成することを特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載の透明導電層付きカラーフィルタの製造方法。   The method for producing a color filter with a transparent conductive layer according to any one of claims 1 to 4, wherein in the colored pattern forming step, a colored pattern is formed by an inkjet method. 前記透明導電層を塗布形成する工程において、インクジェット法により透明導電層を塗布することを特徴とする請求項1乃至5の何れかに記載の透明導電層付きカラーフィルタの製造方法。   6. The method for producing a color filter with a transparent conductive layer according to claim 1, wherein the transparent conductive layer is applied by an inkjet method in the step of applying and forming the transparent conductive layer. 前記着色パターン形成工程において、複数色からなるパターンを形成する際に、2色目以降は1色目のパターンもしくは1色目パターンを形成する際に同時に形成した位置合わせマークに対して位置合せを行うことを特徴とする請求項1乃至6の何れかに記載の透明導電層付きカラーフィルタの製造方法。   In the colored pattern forming step, when forming a pattern composed of a plurality of colors, the second and subsequent colors are aligned with the first color pattern or the alignment mark formed simultaneously with the formation of the first color pattern. The method for producing a color filter with a transparent conductive layer according to any one of claims 1 to 6.
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