JPH10104607A - Color filter and its production and liquid crystal element formed by using the color filter - Google Patents
Color filter and its production and liquid crystal element formed by using the color filterInfo
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- JPH10104607A JPH10104607A JP25795696A JP25795696A JPH10104607A JP H10104607 A JPH10104607 A JP H10104607A JP 25795696 A JP25795696 A JP 25795696A JP 25795696 A JP25795696 A JP 25795696A JP H10104607 A JPH10104607 A JP H10104607A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、カラー表示装置な
どに用いられるカラーフィルター及びその製造方法に関
し、特に、カラーテレビや車載テレビ、パーソナルコン
ピュータ、パチンコ遊戯台等に使用されるカラー液晶表
示装置に好適なカラーフィルター及びその製造方法、さ
らに該カラーフィルターを用いた液晶素子に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a color filter used in a color display device and the like and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a color liquid crystal display device used in a color television, an in-vehicle television, a personal computer, a pachinko game board, and the like. The present invention relates to a suitable color filter and a manufacturing method thereof, and a liquid crystal element using the color filter.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、パーソナルコンピュータの発達、
特に携帯用パーソナルコンピュータの発達に伴い、液晶
ディスプレイ、とりわけカラー液晶ディスプレイの需要
が増加する傾向にある。しかしながら、さらなる普及の
ためには液晶ディスプレイのコストダウンが必要であ
り、特にコスト的に比重の高いカラーフィルターのコス
トダウンに対する要求が高まっている。従来から、カラ
ーフィルターの要求特性を満足しつつ上記の要求に応え
るべく種々の方法が試みられているが、未だすべての要
求特性を満足する方法は確立されていない。以下にそれ
ぞれの方法を説明する。2. Description of the Related Art In recent years, the development of personal computers,
In particular, with the development of portable personal computers, the demand for liquid crystal displays, especially color liquid crystal displays, tends to increase. However, for further widespread use, it is necessary to reduce the cost of the liquid crystal display. In particular, there is an increasing demand for reducing the cost of a color filter having a high specific gravity. Conventionally, various methods have been tried to satisfy the above requirements while satisfying the required characteristics of the color filter, but no method has yet been established that satisfies all the required characteristics. The respective methods will be described below.
【０００３】最も多く用いられている第１の方法が染色
法である。染色法は、ガラス基板上に染色用の材料であ
る水溶性高分子材料を塗布し、これをフォトリソグラフ
ィー工程により所望の形状にパターニングした後、得ら
れたパターンを染色浴に浸漬して着色されたパターンを
得る。これを３回繰り返すことによりＲ（赤），Ｇ
（緑），Ｂ（青）の着色層を形成する。[0003] The first method most frequently used is a dyeing method. In the dyeing method, a water-soluble polymer material, which is a material for dyeing, is applied on a glass substrate, and is patterned into a desired shape by a photolithography process. Get a pattern. By repeating this three times, R (red), G
(Green) and B (blue) coloring layers are formed.
【０００４】第２の方法は顔料分散法であり、近年染色
法に取って代わりつつある。この方法は、基板上に顔料
を分散した感光性樹脂層を形成し、これをパターニング
することにより単色のパターンを得る。さらにこの工程
を３回繰り返すことによりＲ，Ｇ，Ｂの着色層を形成す
る。[0004] The second method is a pigment dispersion method, which is recently replacing the dyeing method. In this method, a photosensitive resin layer in which a pigment is dispersed is formed on a substrate, and a monochromatic pattern is obtained by patterning the photosensitive resin layer. This process is further repeated three times to form R, G, B colored layers.
【０００５】第３の方法としては電着法がある。この方
法は、基板上に透明電極をパターニングし、顔料、樹
脂、電解液等の入った電着塗装液に浸漬して第１の色を
電着する。この工程を３回繰り返してＲ，Ｇ，Ｂの着色
層を形成し、最後に焼成するものである。As a third method, there is an electrodeposition method. In this method, a transparent electrode is patterned on a substrate, and immersed in an electrodeposition coating solution containing a pigment, a resin, an electrolytic solution, and the like to electrodeposit a first color. This process is repeated three times to form R, G, and B colored layers, and finally firing.
【０００６】第４の方法としては、熱硬化型の樹脂に顔
料を分散させ、印刷を３回繰り返すことによりＲ，Ｇ，
Ｂを塗り分けた後、樹脂を熱硬化させることにより着色
層を形成するものである。また、いずれの方法において
も着色層上に保護膜を形成するのが一般的である。As a fourth method, a pigment is dispersed in a thermosetting resin, and printing is repeated three times so that R, G,
After separately applying B, the resin is thermally cured to form a colored layer. In any method, a protective film is generally formed on the colored layer.
【０００７】これらの方法に共通している点は、Ｒ，
Ｇ，Ｂの３色を着色するために同一の工程を３回繰り返
す必要があり、コスト高になることである。また、工程
が多いほど歩留が低下するという問題を有している。さ
らに、電着法においては、形成可能なパターン形状が限
定されるため、現状の技術ではＴＦＴ用には適用困難で
ある。また、印刷法は、解像性、平滑性が悪いためファ
インピッチのパターン形成には不向きである。The common feature of these methods is that R,
It is necessary to repeat the same process three times in order to color the three colors G and B, which increases the cost. In addition, there is a problem that the yield decreases as the number of steps increases. Further, in the electrodeposition method, since the pattern shape that can be formed is limited, it is difficult to apply the current technology for TFT. Further, the printing method is not suitable for forming a fine pitch pattern due to poor resolution and smoothness.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】これらの欠点を補うべ
く、特開昭５９−７５２０５号公報、特開昭６３−２３
５９０１号公報或いは特開平１−２１７３２０号公報等
には、インクジェット方式を用いてカラーフィルターを
製造する方法が記載されているが、いまだ十分満足でき
るものは得られていない。SUMMARY OF THE INVENTION In order to make up for these drawbacks, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 59-75205 and 63-23
Japanese Patent Application Laid-Open No. 5901 or Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 1-217320 describes a method for producing a color filter using an ink jet method, but a satisfactory one has not yet been obtained.
【０００９】また、多くの場合、カラーフィルターを形
成する基板は無機材料であり、カラーフィルター自身は
有機材料からなるため、基板とカラーフィルターとの密
着性が弱くなることは避けられない。特に、高温・高湿
環境下で液晶素子を用いる場合、該液晶素子の構成部品
として用いられているカラーフィルターが、基板から剥
れたり、劣化するなどの問題がある。In many cases, the substrate on which the color filter is formed is made of an inorganic material, and the color filter itself is made of an organic material. Therefore, it is inevitable that the adhesion between the substrate and the color filter becomes weak. In particular, when a liquid crystal element is used in a high-temperature, high-humidity environment, there is a problem that a color filter used as a component of the liquid crystal element is peeled off from a substrate or deteriorated.
【００１０】本発明の目的は、上記問題点を解決し、従
来のカラーフィルターの有する耐熱性、耐溶剤性、解像
性等必要特性を低下させることなく、インクジェット方
式を利用して製造工程を簡略化し、コストダウンを図る
ことにあり、さらには、無機材料からなる基板上に形成
しても高温・高湿環境下での使用に耐えるカラーフィル
ターを提供することにある。[0010] An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to carry out a manufacturing process using an ink-jet method without deteriorating necessary properties such as heat resistance, solvent resistance and resolution of a conventional color filter. Another object of the present invention is to provide a color filter which can be simplified and reduced in cost, and which can withstand use in a high-temperature and high-humidity environment even when formed on a substrate made of an inorganic material.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明は、予め形成した
特定の組成を有するインク受容層にインクジェット方式
により着色インクを吐出し着色することにより、工程の
簡素化を図り、無機材料からなる基板とカラーフィルタ
ーとの密着性を高めて、カラーフィルターの剥れを防止
することができるものである。SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, a substrate made of an inorganic material is simplified by discharging a colored ink onto an ink receiving layer having a specific composition formed in advance by an ink jet method and coloring the ink. And the color filter can be improved in adhesion to prevent the color filter from peeling off.
【００１２】即ち請求項１〜４の発明は、少なくとも、
下記式（Ｉ）及び式（ＩＩ）で示される繰り返し単位の
少なくともいずれか一方を含むアクリル系共重合体と、That is, the invention of claims 1 to 4 at least
An acrylic copolymer containing at least one of the repeating units represented by the following formulas (I) and (II):
【００１３】[0013]
【化３】 （但し、Ｒ1 ，Ｒ3 は水素原子又はメチル基、Ｒ2 ，Ｒ
4 ，Ｒ5 は水素原子又は炭素数１〜５のアルキル基であ
る。） グリシジル基とアルコキシ基とを含むケイ素化合物とを
含有してなるインク受容層を着色してなることを特徴と
するカラーフィルターであり、請求項５〜８の発明は、
少なくとも、下記式（Ｉ）及び式（ＩＩ）で示される繰
り返し単位の少なくともいずれか一方を含むアクリル系
共重合体と、Embedded image (However, R 1 and R 3 are a hydrogen atom or a methyl group, R 2 and R 3
4, R 5 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. A color filter characterized by coloring an ink receiving layer containing a silicon compound containing a glycidyl group and an alkoxy group.
An acrylic copolymer containing at least one of the repeating units represented by the following formulas (I) and (II):
【００１４】[0014]
【化４】 （但し、Ｒ1 ，Ｒ3 は水素原子又はメチル基、Ｒ2 ，Ｒ
4 ，Ｒ5 は水素原子又は炭素数１〜５のアルキル基であ
る。） グリシジル基とアルコキシ基とを含むケイ素化合物とを
含有してなるインク受容層をカラーフィルター形成面に
形成する工程と、インクジェット方式により該インク受
容層にインクを吐出して着色する工程を有することを特
徴とするカラーフィルターの製造方法であり、請求項９
の発明は、上記本発明のカラーフィルターを用いたこと
を特徴とする液晶素子である。Embedded image (However, R 1 and R 3 are a hydrogen atom or a methyl group, R 2 and R 3
4, R 5 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. A) a step of forming an ink receiving layer containing a silicon compound containing a glycidyl group and an alkoxy group on a surface on which a color filter is formed, and a step of discharging ink to the ink receiving layer by an ink jet method and coloring the ink receiving layer. A method for producing a color filter, characterized by the following:
The present invention is a liquid crystal device using the color filter of the present invention.
【００１５】[0015]
【発明の実施の形態】図１に本発明のカラーフィルター
を用いた液晶素子の一実施形態の表示部の概略断面図を
示す。図中、１ａ，１ｂは透明基板、２ａ，２ｂは電
極、３ａ，３ｂは配向膜、４はブラックマトリクス、５
はカラーフィルターで、着色部５ａ〜５ｂ（Ｒ，Ｇ，
Ｂ）と非着色部６からなる。７は保護膜、８は液晶で、
９ａ，９ｂは偏光板である。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a schematic sectional view of a display section of an embodiment of a liquid crystal device using a color filter of the present invention. In the figure, 1a and 1b are transparent substrates, 2a and 2b are electrodes, 3a and 3b are alignment films, 4 is a black matrix, 5
Is a color filter, and coloring portions 5a to 5b (R, G,
B) and the non-colored portion 6. 7 is a protective film, 8 is a liquid crystal,
9a and 9b are polarizing plates.
【００１６】図２に上記液晶素子のカラーフィルターの
製造工程の概略断面図を示す。以下、図２に沿って本発
明のカラーフィルター及びその製造方法を説明する。
尚、工程−ａ〜ｅは、図２の（ａ）〜（ｅ）に対応す
る。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a process of manufacturing the color filter of the liquid crystal element. Hereinafter, the color filter of the present invention and a method of manufacturing the same will be described with reference to FIG.
Steps -a to e correspond to (a) to (e) in FIG.
【００１７】工程−ａ 基板上１ｂ上に、クロム等をスパッタ法等により成膜
し、所定の形状にパターニングしてブラックマトリクス
４を形成する。基板１ｂ，１ａとしては、一般にガラス
が用いられるが、カラーフィルターとしての透明性、強
度等用途に応じた必要特性を有するものであれば、プラ
スチックなどでも良い。また、ブラックマトリクス４の
膜厚は、液晶素子の場合で通常０．１〜０．５μｍであ
る。Step-a Chromium or the like is formed on the substrate 1b by sputtering or the like, and is patterned into a predetermined shape to form a black matrix 4. As the substrates 1b and 1a, glass is generally used, but plastics or the like may be used as long as they have required characteristics such as transparency and strength as a color filter according to applications. The thickness of the black matrix 4 is usually 0.1 to 0.5 μm in the case of a liquid crystal element.
【００１８】工程−ｂ ブラックマトリクス４を形成した基板１ｂ上に全面にイ
ンク受容層２１を形成する。本発明においてインク受容
層２１は、後述するインクジェット方式により吐出され
るインクを吸収し、その上に保護膜６、電極２ｂ、配向
膜３ｂを形成し得る素材であり、少なくとも、下記式
（Ｉ）及び式（ＩＩ）で示される繰り返し単位の少なく
ともいずれか一方を含むアクリル系共重合体と、グリシ
ジル基とアルコキシ基とケイ素を含む化合物とを含有し
ている。Step-b: An ink receiving layer 21 is formed on the entire surface of the substrate 1b on which the black matrix 4 is formed. In the present invention, the ink receiving layer 21 is a material capable of absorbing ink ejected by an ink jet method described later and forming the protective film 6, the electrode 2b, and the alignment film 3b thereon. And an acrylic copolymer containing at least one of the repeating units represented by the formula (II) and a compound containing a glycidyl group, an alkoxy group and silicon.
【００１９】[0019]
【化５】 （但し、Ｒ1 ，Ｒ3 は水素原子又はメチル基、Ｒ2 ，Ｒ
4 ，Ｒ5 は水素原子又は炭素数１〜５のアルキル基であ
る。）Embedded image (However, R 1 and R 3 are a hydrogen atom or a methyl group, R 2 and R 3
4, R 5 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. )
【００２０】上記式（Ｉ）で示される繰り返し単位を含
む単量体としては、Ｎ−メチルアクリルアミド、Ｎ−メ
トキシメチルアクリルアミド、Ｎ−エトキシメチルアク
リルアミド、Ｎ−イソプロポキシメチルアクリルアミ
ド、Ｎ−メチロールメタクリルアミド、Ｎ−メトキシメ
チルメタクリルアミド、Ｎ−エトキシメチルメタクリル
アミド等が挙げられるが、これらに限定されるものでは
ない。Examples of the monomer containing a repeating unit represented by the above formula (I) include N-methylacrylamide, N-methoxymethylacrylamide, N-ethoxymethylacrylamide, N-isopropoxymethylacrylamide, N-methylolmethacrylamide. , N-methoxymethyl methacrylamide, N-ethoxymethyl methacrylamide, and the like, but are not limited thereto.
【００２１】また、上記式（ＩＩ）で示される繰り返し
単位を含む単量体としては、Ｎ，Ｎ−ジメチロールアク
リルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメトキシメチルアクリルアミ
ド、Ｎ，Ｎ−ジエトキシメチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ
−ジメチロールメタクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメトキシ
メチルメタクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジエトキシメチルメ
タクリルアミド等が挙げられるが、これらに限定される
ものではない。The monomers containing the repeating unit represented by the above formula (II) include N, N-dimethylolacrylamide, N, N-dimethoxymethylacrylamide, N, N-diethoxymethylacrylamide, N
-Dimethylol methacrylamide, N, N-dimethoxymethyl methacrylamide, N, N-diethoxymethyl methacrylamide, and the like, but are not limited thereto.
【００２２】上記単量体は、単独、或いは、他のビニル
系単量体と共重合される。他のビニル系単量体として
は、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸メチル、ア
クリル酸エチル等のアクリル酸エステル、メタクリル酸
メチル、メタクリル酸エチル等のメタクリル酸エステ
ル、ヒロドキシメチルメタクリレート、ヒドキシエチル
メタクリレート、ヒドロキシメチルアクリレート、ヒド
ロキシエチルアクリレート等の水酸基を含有したビニル
系単量体、その他スチレン、α−メチルスチレン、アク
リルアミド、メタクリルアミド、アクリロニトリル、ア
リルアミン、ビニルアミン、酢酸ビニル、プロピオン酸
ビニル等を挙げることができるが、もちろんこれらに限
られるものではない。The above monomers are copolymerized alone or with other vinyl monomers. Other vinyl monomers include acrylic acid, methacrylic acid, acrylates such as methyl acrylate and ethyl acrylate, methacrylates such as methyl methacrylate and ethyl methacrylate, hydroxymethyl methacrylate, and hydroxy. Ethyl methacrylate, hydroxymethyl acrylate, hydroxyl-containing vinyl monomers such as hydroxyethyl acrylate, and other styrene, α-methylstyrene, acrylamide, methacrylamide, acrylonitrile, allylamine, vinylamine, vinyl acetate, vinyl propionate, and the like. But they are of course not limited to these.
【００２３】一方、グリシジル基とアルコキシ基とを含
むケイ素化合物としては、γ−グリシドキシプロピルト
リメトキシシランが好ましく用いられる。On the other hand, as the silicon compound containing a glycidyl group and an alkoxy group, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane is preferably used.
【００２４】本発明において、上記アクリル系共重合体
と、グリシジル基とアルコキシ基とを含むケイ素化合物
との重量比は、１００：５０〜１００：０．１が好まし
い。上記インク受容層２１は通常塗布によって形成さ
れ、プリベークされる。その膜厚は、液晶素子の場合で
通常０．３〜３．０μｍ程度に形成される。In the present invention, the weight ratio of the acrylic copolymer to the silicon compound containing a glycidyl group and an alkoxy group is preferably from 100: 50 to 100: 0.1. The ink receiving layer 21 is usually formed by coating and prebaked. In the case of a liquid crystal element, the film thickness is usually formed to be about 0.3 to 3.0 μm.
【００２５】工程−ｃ インク受容層２１を、フォトマスク２２を用いて露光
し、ポストベークして非着色部６を形成する。非着色部
６の幅は１．０〜３０．０μｍ程度に形成される。Step-c The ink receiving layer 21 is exposed using a photomask 22 and post-baked to form a non-colored portion 6. The width of the non-colored portion 6 is formed to be about 1.0 to 30.0 μm.
【００２６】工程−ｄ インクジェットヘッド２３を用いてＲ、Ｇ、Ｂのインク
液滴を吐出し、工程−ｃにおける未露光部を着色し、プ
リベーク、ポストベークを経て各色の着色部５ａ〜５ｃ
が形成される。Step-d R, G, and B ink droplets are ejected using the ink jet head 23, and the unexposed portions in Step-c are colored, and the colored portions 5a to 5c of each color are subjected to pre-baking and post-baking.
Is formed.
【００２７】また、本発明において利用されるインクジ
ェット方式としては、エネルギー発生素子として電気熱
変換体を用いたバブルジェットタイプ、或いは圧電素子
を用いたピエゾジェットタイプ等が使用可能であり、吐
出面積及びパターンは任意に設定することができる。As the ink jet system used in the present invention, a bubble jet type using an electrothermal converter or a piezo jet type using a piezoelectric element can be used as an energy generating element. The pattern can be set arbitrarily.
【００２８】また本発明において着色用のインクとして
は、常温で液体のものに限らず、室温やそれ以下で固化
するインクであって、室温で軟化するもの、もしくは液
体であるもの、或いは上述のインクジェット方式ではイ
ンク自体を３０℃以上７０℃以下の範囲内で温度調整を
行ってインクの粘性を安定吐出範囲にあるように温度制
御するものが一般的であるから、使用記録信号付与時に
インクが液状をなすものが好適に用いられる。In the present invention, the coloring ink is not limited to a liquid ink at room temperature, but may be an ink which solidifies at room temperature or below, and which is softened at room temperature or liquid, or the ink described above. In general, in the ink jet method, the temperature of the ink itself is controlled within a range of 30 ° C. or more and 70 ° C. or less to control the temperature so that the viscosity of the ink is in a stable ejection range. A liquid material is preferably used.
【００２９】本実施形態においては、工程−ｃにおいて
非着色部６を形成しており、該非着色部６においてはイ
ンクが弾かれて吸収されないため、隣接する着色部間の
混色を避けることができる。In the present embodiment, the non-colored portion 6 is formed in the step-c. In the non-colored portion 6, the ink is repelled and not absorbed, so that color mixing between adjacent colored portions can be avoided. .
【００３０】本実施形態の如く、インク受容層に露光部
と未露光部とを形成した場合、露光部における急速な縮
合反応のために、インク受容層内部に不均一なストレス
が生じてしまう。そのためカラーフィルターと基板の密
着性が弱い場合には、さらにカラーフィルター全体にお
ける該不均一なストレスが密着破壊を促進させてしま
う。When an exposed part and an unexposed part are formed in the ink receiving layer as in this embodiment, a non-uniform stress is generated inside the ink receiving layer due to a rapid condensation reaction in the exposed part. Therefore, when the adhesion between the color filter and the substrate is weak, the uneven stress in the entire color filter further promotes the adhesion breakdown.
【００３１】本発明においては、インク受容層が、特定
のアクリル系共重合体と特定のケイ素化合物を含有して
いるため、グリシジル基とアクリル系共重合体、アルコ
キシ基と基板とがそれぞれ結合することによって、カラ
ーフィルターと基板との強固な密着性を得ることがで
き、本実施形態の如くカラーフィルター内に不均一なス
トレスが発生した場合でもカラーフィルターの基板から
の剥離を防止することができる。In the present invention, since the ink receiving layer contains a specific acrylic copolymer and a specific silicon compound, a glycidyl group and an acrylic copolymer, and an alkoxy group and a substrate are respectively bonded. Thereby, strong adhesion between the color filter and the substrate can be obtained, and even when uneven stress occurs in the color filter as in the present embodiment, peeling of the color filter from the substrate can be prevented. .
【００３２】工程−ｄ カラーフィルター上に保護膜７を形成する。保護膜７と
しては、光硬化型、熱硬化型、或いは熱・光併用型の樹
脂膜、蒸着やスパッタ等によって形成される無機膜など
を用いることができ、透明性を有し、配向膜形成工程等
に耐えるものであれば使用することができる。Step-d: A protective film 7 is formed on the color filter. As the protective film 7, a resin film of a photo-curing type, a thermo-setting type, or a combination of heat and light, an inorganic film formed by vapor deposition, sputtering, or the like can be used. Any material that can withstand the process or the like can be used.
【００３３】上記の工程によって形成された保護膜７上
に、電極２ｂ、配向膜３ｂを形成し、同様にして基板１
ａ上に電極２ａ、配向膜３ａを形成したもう一方の基板
と封止材を介して対向配置して接着し、液晶を充填して
図１に示した液晶素子が構成される。上記配向膜３ａ，
３ｂの表面は通常ラビング処理等配向処理が施されてお
り、これによって液晶分子を一定方向に配列させること
ができる。The electrode 2b and the alignment film 3b are formed on the protective film 7 formed by the above steps.
The liquid crystal element shown in FIG. 1 is formed by opposing and adhering to the other substrate having the electrode 2a and the alignment film 3a formed thereon over a sealing material via a sealing material and filling the liquid crystal. The alignment film 3a,
Orientation treatment such as rubbing treatment is usually performed on the surface of 3b, whereby liquid crystal molecules can be aligned in a certain direction.
【００３４】また、上記実施形態においては、電極２
ａ、２ｂはそれぞれストライプ状に形成され、互いに交
差するように配置することによって、該交差部によって
画素が形成され、該画素に対応するようにカラーフィル
ターの各着色部５ａ〜５ｃが配されている。In the above embodiment, the electrode 2
a and 2b are each formed in a stripe shape and arranged so as to intersect with each other, whereby a pixel is formed by the intersecting portion, and each colored portion 5a to 5c of the color filter is arranged so as to correspond to the pixel. I have.
【００３５】さらに、基板１ａ，１ｂの外側にはそれぞ
れ偏光板９ａ，９ｂが接着されている。Further, polarizing plates 9a and 9b are adhered outside the substrates 1a and 1b, respectively.
【００３６】バックライトとしては蛍光灯と散乱板との
組合せ（不図示）が一般的に用いられており、上記液晶
素子を、バックライトの光１０の透過率を変化させる光
シャッターとして機能させることにより表示を行なう。As a backlight, a combination of a fluorescent lamp and a scattering plate (not shown) is generally used, and the liquid crystal element functions as an optical shutter for changing the transmittance of light 10 of the backlight. Is displayed.
【００３７】本発明において用いられる液晶としては特
に限定されず、ＴＮ型液晶や、強誘電性液晶（ＦＬＣ）
などが好適に用いられる。The liquid crystal used in the present invention is not particularly limited, and may be a TN type liquid crystal or a ferroelectric liquid crystal (FLC).
Etc. are preferably used.
【００３８】また、本発明のカラーフィルターは、液晶
素子以外のカラーフィルターとしても好適に利用するこ
とができる。Further, the color filter of the present invention can be suitably used as a color filter other than a liquid crystal element.
【００３９】[0039]
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。The present invention will be described below in detail with reference to examples.
【００４０】［実施例１］表面研磨した無アルカリガラ
スからなるガラス基板上に２００ｍｍ角のクロム薄膜を
スパッタリングにより０．２μｍ厚に形成し、フォトリ
ソグラフィにより、図３のような開口部３１を有する形
状にパターニングし、ブラックマトリクス４を形成し
た。尚、Ｗ＝６０μｍ、Ｌ＝１２０μｍ、ｄ1 ＝２０μ
ｍ、ｄ2 ＝１００μｍである。Example 1 A 200 mm square chromium thin film was formed to a thickness of 0.2 μm on a glass substrate made of alkali-free glass whose surface was polished by sputtering, and had an opening 31 as shown in FIG. 3 by photolithography. By patterning into a shape, a black matrix 4 was formed. Incidentally, W = 60 μm, L = 120 μm, d 1 = 20 μm
m and d 2 = 100 μm.
【００４１】次に、下記に示す組成からなるアクリル系
共重合体を調製した。Next, an acrylic copolymer having the following composition was prepared.
【００４２】 アクリル酸 ３重量部 メチルメタクリレート ４９重量部 ヒドロキシエチルメタクリレート ２９重量部 Ｎ−メチロールアクリルアミド １９重量部 続いて、上記アクリル系共重合体９７重量部にトリフェ
ニルスルフォニウムヘキサフルオロアンチモネート３重
量部を混合し、該混合物８３重量部にγ−グリシドキシ
プロピルトリメトキシシラン１７重量部を混合し、さら
に該混合物１５重量部にエチルセロソルブ８５重量部を
加えてインク受容層液とした。Acrylic acid 3 parts by weight Methyl methacrylate 49 parts by weight Hydroxyethyl methacrylate 29 parts by weight N-methylolacrylamide 19 parts by weight Subsequently, 97 parts by weight of the above acrylic copolymer was added to 3 parts by weight of triphenylsulfonium hexafluoroantimonate. Was mixed with 83 parts by weight of the mixture and 17 parts by weight of γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, and 85 parts by weight of ethyl cellosolve was added to 15 parts by weight of the mixture to prepare an ink receiving layer liquid.
【００４３】上記インク受容層液を前記ブラックマトリ
クスを形成した基板上にスピンコートにより塗布した
後、９０℃で１０分間乾燥して２μｍ厚の感光性樹脂層
を形成し、インク受容層とした。The ink receiving layer liquid was applied onto the substrate on which the black matrix was formed by spin coating, and then dried at 90 ° C. for 10 minutes to form a photosensitive resin layer having a thickness of 2 μm, which was used as an ink receiving layer.
【００４４】次いで、ブラックマトリクスの幅よりも狭
い開口部を有するフォトマスクを介して１５０ｍＪ／ｃ
ｍ2 の露光量でパターン露光した後、ホットプレート上
で１２０℃、９０秒間の熱処理を施した。Next, 150 mJ / c through a photomask having an opening smaller than the width of the black matrix.
After pattern exposure with an exposure amount of m 2 , a heat treatment was performed on a hot plate at 120 ° C. for 90 seconds.
【００４５】Ｒ，Ｇ，Ｂ各色のインクを下記に示した組
成で調製した。 （Ｒ）Ｃ．Ｉ．Ａｃｉｄ Ｒｅｄ １１８ ５重量部 エチレングリコール ２０重量部 イソプロピルアルコール ５重量部 水 ７０重量部R, G, and B color inks were prepared with the following compositions. (R) C.I. I. Acid Red 118 5 parts by weight Ethylene glycol 20 parts by weight Isopropyl alcohol 5 parts by weight Water 70 parts by weight
【００４６】 （Ｇ）Ｃ．Ｉ．Ａｃｉｄ Ｇｒｅｅｎ ２５ ５重量部 エチレングリコール ２０重量部 イソプロピルアルコール ５重量部 水 ７０重量部(G) C.I. I. Acid Green 25 5 parts by weight Ethylene glycol 20 parts by weight Isopropyl alcohol 5 parts by weight Water 70 parts by weight
【００４７】 （Ｇ）Ｃ．Ｉ．Ａｃｉｄ Ｂｌｕｅ １１３ ５重量部 エチレングリコール ２０重量部 イソプロピルアルコール ５重量部 水 ７０重量部(G) C.I. I. Acid Blue 113 5 parts by weight Ethylene glycol 20 parts by weight Isopropyl alcohol 5 parts by weight Water 70 parts by weight
【００４８】さらにインクジェットヘッドを用いて上記
インクを所定の未露光部に吐出してＲ，Ｇ，Ｂのマトリ
クスパターンを着色した後、９０℃で２０分間の乾燥を
行ない、引き続き２３０℃で６０分間の熱処理を行ない
着色樹脂層を硬化させた。Further, the above-mentioned ink is discharged to a predetermined unexposed portion using an ink-jet head to color the R, G, B matrix pattern, dried at 90 ° C. for 20 minutes, and subsequently at 230 ° C. for 60 minutes. Was performed to cure the colored resin layer.
【００４９】続いて２液型の熱硬化型樹脂組成物〔オプ
トマーＳＳ６５００（日本合成ゴム社製）とオプトマー
ＳＳ０５００（日本合成ゴム社製）の７９：２１混合
物〕を膜厚１μｍとなるようにスピンコートし、９０℃
で２０分間の乾燥後、２３０℃で６０分間の熱処理を行
なって硬化させ、保護膜を形成した。Subsequently, a two-pack type thermosetting resin composition [79:21 mixture of Optmer SS6500 (manufactured by Nippon Synthetic Rubber Co.) and Optmer SS0500 (manufactured by Nippon Synthetic Rubber Co., Ltd.)] is spun to a thickness of 1 μm. Coat, 90 ℃
After drying for 20 minutes at, a heat treatment was performed at 230 ° C. for 60 minutes to cure and form a protective film.
【００５０】このようにして作製された液晶素子用カラ
ーフィルターを光学顕微鏡により観察したところ、混
色、色むら、色抜けが無かった。Observation of the thus prepared color filter for a liquid crystal element by an optical microscope showed that there was no color mixture, uneven color, or color omission.
【００５１】次に、基板とカラーフィルターの密着性を
下記の手段で評価した。 （１）カラーフィルターに１ｍｍ目のクロスカットを入
れる。 （２）（１）のカラーフィルターにプレッシャークッカ
ーテスト（１２０℃、飽和蒸気圧；ＰＣＴ）を実施す
る。 （３）（２）のカラーフィルターに１ｍｍ目のクロスカ
ットを入れる。 （４）クロスカット部のテープ剥離試験を基板との剥離
角度４５°にて行なう。 （５）剥離した升目を数える。Next, the adhesion between the substrate and the color filter was evaluated by the following means. (1) A 1 mm cross cut is placed in the color filter. (2) A pressure cooker test (120 ° C., saturated vapor pressure; PCT) is performed on the color filter of (1). (3) A 1 mm cross cut is made in the color filter of (2). (4) A tape peeling test of the cross cut portion is performed at a peeling angle of 45 ° with the substrate. (5) Count the peeled cells.
【００５２】上記評価試験の結果、ＰＣＴ６０時間後に
おいても剥離は見られなかった。As a result of the above evaluation test, no peeling was observed even after 60 hours of PCT.
【００５３】また、このカラーフィルターを用いて図１
に示す液晶素子を作製し、駆動したところ、コントラス
トが高く、高精細なカラー表示が可能であった。Further, FIG.
When the liquid crystal element shown in (1) was manufactured and driven, high contrast and high-definition color display were possible.
【００５４】［実施例２］実施例１において、アクリル
系共重合体とトリフェニルスルフォニウムヘキサフルオ
ロアンチモネートとの混合物９１重量部にγ−グリシド
キシプロピルトリメトキシシランを９重量部混合する以
外は、実施例１と同様にしてカラーフィルターを作製し
た。Example 2 Example 1 was repeated except that 9 parts by weight of γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane was mixed with 91 parts by weight of a mixture of an acrylic copolymer and triphenylsulfonium hexafluoroantimonate. In the same manner as in Example 1, a color filter was produced.
【００５５】本実施例のカラーフィルターの基板との密
着性を実施例１と同様に評価したところ、ＰＣＴ３６時
間後においても剥離は見られなかった。When the adhesion of the color filter of this example to the substrate was evaluated in the same manner as in Example 1, no peeling was observed even after 36 hours of PCT.
【００５６】［比較例１］γ−グリシドキシプロプルメ
トキシシランを混合しないことを除いては、実施例１と
同様にカラーフィルターを作製した。Comparative Example 1 A color filter was produced in the same manner as in Example 1 except that γ-glycidoxypropylmethoxysilane was not mixed.
【００５７】本比較例のカラーフィルターの基板との密
着性を実施例１と同様に評価したところ、ＰＣＴ３６時
間後にテープ剥離試験によるカラーフィルターの基板か
らの剥離が発生した。When the adhesion of the color filter of this comparative example to the substrate was evaluated in the same manner as in Example 1, peeling of the color filter from the substrate occurred by a tape peeling test after 36 hours of PCT.
【００５８】[0058]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
インクジェット方式により複数色の着色を同時に行なっ
てカラーフィルターを形成するため、色むらや色抜けが
無く、且つ製造工程における大幅なコストダウンを図る
ことができる。また隣接する着色部間に非着色部を設け
ておくことにより、混色が防止され、優れたカラーフィ
ルターが得られる。さらに、本発明においては、インク
受容層が特定の組成で形成されているため、基板との密
着性の高いカラーフィルターが得られる。As described above, according to the present invention,
Since a color filter is formed by simultaneously coloring a plurality of colors by the ink jet method, color unevenness and color omission are not caused, and the cost in the manufacturing process can be significantly reduced. By providing a non-colored portion between adjacent colored portions, color mixing is prevented, and an excellent color filter can be obtained. Furthermore, in the present invention, since the ink receiving layer is formed with a specific composition, a color filter having high adhesion to a substrate can be obtained.
【００５９】従って、本発明のカラーフィルターを液晶
素子に用いることにより、高温高湿環境下での使用に耐
え、コントラストが高く高精細な液晶素子を安価に製造
することが可能となる。Accordingly, by using the color filter of the present invention for a liquid crystal element, it is possible to withstand use in a high-temperature and high-humidity environment and to manufacture a high-contrast, high-definition liquid crystal element at low cost.
【図１】本発明の液晶素子の一実施形態の概略断面図で
ある。FIG. 1 is a schematic sectional view of one embodiment of a liquid crystal element of the present invention.
【図２】本発明のカラーフィルターの製造工程の一実施
形態を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing one embodiment of a process for manufacturing a color filter of the present invention.
【図３】本発明の実施例で形成したブラックマトリクス
のパターン形状を示す平面図である。FIG. 3 is a plan view showing a pattern shape of a black matrix formed in an example of the present invention.
１ａ，１ｂ 基板 ２ａ，２ｂ 電極 ３ａ，３ｂ 配向膜 ４ ブラックマトリクス ５ａ〜５ｂ 着色部 ５ カラーフィルター ６ 非着色部 ７ 保護膜 ８ 液晶 ９ａ，９ｂ 偏光板 １０ バックライトの光 ２１ インク受容層 ２２ フォトマスク ２３ インクジェットヘッド ３１ 開口部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1a, 1b Substrate 2a, 2b Electrode 3a, 3b Alignment film 4 Black matrix 5a-5b Colored part 5 Color filter 6 Non-colored part 7 Protective film 8 Liquid crystal 9a, 9b Polarizer 10 Light of backlight 21 Ink receiving layer 22 Photo mask 23 inkjet head 31 opening
Claims (9)
Ｉ）で示される繰り返し単位の少なくともいずれか一方
を含むアクリル系共重合体と、 【化１】 （但し、Ｒ1 ，Ｒ3 は水素原子又はメチル基、Ｒ2 ，Ｒ
4 ，Ｒ5 は水素原子又は炭素数１〜５のアルキル基であ
る。） グリシジル基とアルコキシ基とを含むケイ素化合物とを
含有してなるインク受容層を着色してなることを特徴と
するカラーフィルター。At least the following formulas (I) and (I)
An acrylic copolymer containing at least one of the repeating units represented by I), and (However, R 1 and R 3 are a hydrogen atom or a methyl group, R 2 and R 3
4, R 5 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. A color filter obtained by coloring an ink receiving layer containing a silicon compound containing a glycidyl group and an alkoxy group.
接する着色部間に位置する非着色部とからなる請求項１
記載のカラーフィルター。2. The color filter according to claim 1, wherein the color filter comprises a colored portion and a non-colored portion located between adjacent colored portions.
The color filter described.
むケイ素化合物が、γ−グリシドキシプロピルトリメト
キシシランである請求項１記載のカラーフィルター。3. The color filter according to claim 1, wherein the silicon compound containing a glycidyl group and an alkoxy group is γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane.
基とアルコキシ基とを含むケイ素化合物との重量比が、
１００：５０〜１００：０．１である請求項１記載のカ
ラーフィルター。4. The weight ratio of the acrylic copolymer and the silicon compound containing a glycidyl group and an alkoxy group is as follows:
The color filter according to claim 1, wherein the ratio is 100: 50 to 100: 0.1.
Ｉ）で示される繰り返し単位の少なくともいずれか一方
を含むアクリル系共重合体と、 【化２】 （但し、Ｒ1 ，Ｒ3 は水素原子又はメチル基、Ｒ2 ，Ｒ
4 ，Ｒ5 は水素原子又は炭素数１〜５のアルキル基であ
る。） グリシジル基とアルコキシ基とを含むケイ素化合物とを
含有してなるインク受容層をカラーフィルター形成面に
形成する工程と、インクジェット方式により該インク受
容層にインクを吐出して着色する工程とを有することを
特徴とするカラーフィルターの製造方法。5. At least the following formulas (I) and (I)
An acrylic copolymer containing at least one of the repeating units represented by I), and (However, R 1 and R 3 are a hydrogen atom or a methyl group, R 2 and R 3
4, R 5 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. A) forming an ink receiving layer containing a silicon compound containing a glycidyl group and an alkoxy group on the surface on which the color filter is formed, and discharging the ink to the ink receiving layer by an ink jet method and coloring the ink receiving layer. A method for producing a color filter, comprising:
程、未露光部にインクジェット方式によりインクを吐出
して着色する工程を有する請求項５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 5, further comprising a step of pattern-exposing said ink-receiving layer and a step of discharging ink by ink-jetting to an unexposed portion to color.
むケイ素化合物が、γ−グリシドキシプロピルトリメト
キシシランである請求項５記載のカラーフィルターの製
造方法。7. The method for producing a color filter according to claim 5, wherein the silicon compound containing a glycidyl group and an alkoxy group is γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane.
基とアルコキシ基とを含むケイ素化合物との重量比が、
１００：５０〜１００：０．１である請求項５記載のカ
ラーフィルター。8. The weight ratio of the acrylic copolymer and the silicon compound containing a glycidyl group and an alkoxy group is as follows:
The color filter according to claim 5, wherein the ratio is 100: 50 to 100: 0.1.
液晶を挟持してなり、該一対の基板のいずれか一方に請
求項１〜４のいずれかに記載のカラーフィルターを設け
たことを特徴とする液晶素子。9. A liquid crystal is sandwiched between a pair of substrates each having an electrode, and the color filter according to claim 1 is provided on one of the pair of substrates. Liquid crystal element.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25795696A JPH10104607A (en) | 1996-09-30 | 1996-09-30 | Color filter and its production and liquid crystal element formed by using the color filter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25795696A JPH10104607A (en) | 1996-09-30 | 1996-09-30 | Color filter and its production and liquid crystal element formed by using the color filter |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10104607A true JPH10104607A (en) | 1998-04-24 |
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ID=17313553
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25795696A Withdrawn JPH10104607A (en) | 1996-09-30 | 1996-09-30 | Color filter and its production and liquid crystal element formed by using the color filter |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10104607A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013183445A1 (en) * | 2012-06-06 | 2013-12-12 | 新日鉄住金化学株式会社 | Jet printing ink absorbing layer |
-
1996
- 1996-09-30 JP JP25795696A patent/JPH10104607A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013183445A1 (en) * | 2012-06-06 | 2013-12-12 | 新日鉄住金化学株式会社 | Jet printing ink absorbing layer |
| JPWO2013183445A1 (en) * | 2012-06-06 | 2016-01-28 | 新日鉄住金化学株式会社 | Ink-jet ink receiving layer |
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