JPH10148709A - Production of color filter - Google Patents
Production of color filterInfo
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- JPH10148709A JPH10148709A JP30616796A JP30616796A JPH10148709A JP H10148709 A JPH10148709 A JP H10148709A JP 30616796 A JP30616796 A JP 30616796A JP 30616796 A JP30616796 A JP 30616796A JP H10148709 A JPH10148709 A JP H10148709A
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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の製造方法に関する。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 on-vehicle television, a personal computer, a pachinko game board, and the like. The present invention relates to a method for manufacturing a suitable 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のコスト
ダウンに対する要求が高まっている。従来から、カラー
フィルタの要求特性を満足しつつ上記の要求に応えるべ
く種々の製造方法が試みられているが、未だ全ての要求
特性を満足する方法は確立されていない。以下にそれぞ
れの方法を説明する。2. Description of the Related Art In recent years, the development of personal computers,
In particular, with the development of portable personal computers, the demand for liquid crystal displays, especially color liquid crystal displays, tends to increase. However, for further widespread use, it is necessary to reduce the cost of the liquid crystal display. In particular, there is an increasing demand for reducing the cost of a color filter having a high cost. Conventionally, various manufacturing methods have been tried to satisfy the above-mentioned requirements while satisfying the required characteristics of the color filter, but a method that satisfies all the required characteristics has not yet been established. The respective methods will be described below.
【０００３】先ず第１の方法は、近年一般に最も多く用
いられている顔料分散法であり、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（赤），Ｇ（緑），Ｂ
（青）の着色層を形成し、カラーフィルタとする。[0003] The first method is a pigment dispersion method which is generally used most often in recent years. This method is to form a photosensitive resin layer in which a pigment is dispersed on a substrate and pattern the same to form a monochromatic layer. To get the pattern. Further, by repeating this process three times, R (red), G (green), B
A (blue) colored layer is formed to form a color filter.
【０００４】第２の方法としては、染色法がある。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，Ｇ，Ｂの着色層を形成し、カ
ラーフィルタとする。A second method 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. This is 3
By repeating the process a number of times, R, G, and B colored layers are formed to form color filters.
【０００５】この染色法の別の例として特開平５−２８
８９１３号公報には、基板上に感光層を設け、これをパ
ターン状に露光した後、未露光部を染色する方法が記載
され、この工程を３回繰り返すことにより、Ｒ，Ｇ，Ｂ
の３色からなるカラーフィルタを製造することが記載さ
れている。[0005] Another example of this dyeing method is disclosed in JP-A-5-28.
No. 8913 describes a method of providing a photosensitive layer on a substrate, exposing the photosensitive layer in a pattern, and dyeing an unexposed portion. This process is repeated three times to obtain R, G, B
It is described that a color filter consisting of three colors is manufactured.
【０００６】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、最後に焼成してカラーフィルタとするもの
である。A third method is an electrodeposition method. In this method, a transparent electrode is patterned on a substrate, and immersed in an electrodeposition coating solution containing a pigment, a resin, an electrolytic solution, and the like to electrodeposit a first color. This process is repeated three times to form R, G, and B colored layers, and finally fired to form a color filter.
【０００７】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
層を形成し、カラーフィルタとするものである。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, a colored layer is formed by thermally curing the resin to form a color filter. Also,
In any method, a protective film is generally formed on the colored layer.
【０００８】これらの方法に共通している点は、Ｒ，
Ｇ，Ｂの３色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。What is common to 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.
【０００９】[0009]
【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１−２１７３０２号公報等
の提案がある。これらは、前記従来の方法とは異なり、
Ｒ，Ｇ，Ｂの各色のインクを光透過性の基板上の所定の
位置にインクジェット方式により付与し、該インクを基
板上で乾燥させて着色層を形成させるものである。これ
らの方法によれば、Ｒ，Ｇ，Ｂの各着色層の形成を一度
に行うことができ、さらにインクの使用量にも無駄が生
じないため、大幅な生産性の向上、コストダウン等の効
果を得ることができる。SUMMARY OF THE INVENTION In order to make up for these drawbacks, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 59-75205 and 63-23
There are proposals such as Japanese Patent No. 5901 and Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 1-217302. These are different from the conventional method,
The ink of each color of R, G, and B is applied to a predetermined position on a light-transmitting substrate by an inkjet method, and the ink is dried on the substrate to form a colored layer. According to these methods, the formation of each of the R, G, and B colored layers can be performed at once, and the amount of ink used is not wasted. The effect can be obtained.
【００１０】しかしながら、インクジェット方式により
着色層を形成する場合、インクジェットヘッドから付与
され基板上に着弾したインクは、表面張力のため着色部
内に均一に拡がりにくい。そのため、インクの拡がりが
悪い部分ではそのままインクを定着させると色むらとな
ってしまうという問題を生じる。However, when the colored layer is formed by the ink jet method, the ink applied from the ink jet head and landed on the substrate hardly spreads uniformly in the colored portion due to surface tension. For this reason, there is a problem in that if the ink is fixed as it is in a portion where the ink spread is poor, color unevenness occurs.
【００１１】さらには、付与されたインクが本来着色す
べき位置より少しずれた位置に付与された場合、着色部
の周辺ではインクが拡がらない部分が生じ、そのままイ
ンクを定着させると白抜けしてしまう場合がある。Further, when the applied ink is applied at a position slightly deviated from the position where the ink should be colored, a portion where the ink does not spread occurs around the colored portion. In some cases.
【００１２】上記問題は結果的に歩留を大きく低下さ
せ、コストアップを生じる原因となる。The above problem results in a significant decrease in yield and an increase in cost.
【００１３】本発明の目的は、インクジェット方式によ
るカラーフィルタの製造において、付与されたインクを
所定の領域内に均一に拡げることにより、色むら及び白
抜けのない着色部を有するカラーフィルタを提供するこ
とにある。An object of the present invention is to provide a color filter having a colored portion free from color unevenness and white spots by uniformly spreading an applied ink in a predetermined area in the production of a color filter by an ink jet system. It is in.
【００１４】[0014]
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
したカラーフィルタの製造方法であり、第１は、インク
ジェット方式により複数色のインクを付与して着色部を
形成するカラーフィルタの製造方法であって、カラーフ
ィルタ形成面にインク受容層を形成する工程と、該イン
ク受容層に撥インク部を形成する工程と、インクジェッ
ト方式によりインク受容層の所定の位置に所定の色のイ
ンクを吐出する工程と、インク受容層に振動を加えてイ
ンクを上記撥インク部で囲まれた所定の領域内に拡げた
後にインク受容層内に拡散させる工程と、上記インク受
容層内に拡散したインクを定着させて着色部を形成する
工程と、を有することを特徴とするカラーフィルタの製
造方法である。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is a method of manufacturing a color filter which solves the above-mentioned problems, and firstly, a method of manufacturing a color filter which forms a colored portion by applying a plurality of color inks by an ink jet method. Forming an ink receiving layer on the color filter forming surface, forming an ink repellent portion on the ink receiving layer, and discharging ink of a predetermined color to a predetermined position of the ink receiving layer by an inkjet method. And spreading the ink in a predetermined area surrounded by the ink repellent portion by applying vibration to the ink receiving layer and then diffusing the ink into the ink receiving layer. Fixing and forming a colored portion.
【００１５】また、本発明の第２は、透光部に凹部を有
するカラーフィルタ形成面の該凹部に、インクジェット
方式により硬化型インクを付与して着色部を形成するカ
ラーフィルタの製造方法であって、カラーフィルタ形成
面の所定の凹部に所定の色の硬化型インクを付与する工
程と、凹部に付与されたインクに振動を加えて該凹部内
に均一に配置させる工程と、上記インクを硬化させて着
色部を形成する工程と、を有することを特徴とするカラ
ーフィルタの製造方法である。A second aspect of the present invention is a method of manufacturing a color filter in which a curable ink is applied to the concave portion of a color filter forming surface having a concave portion in a light transmitting portion by an ink jet method to form a colored portion. Applying a curable ink of a predetermined color to a predetermined concave portion of the color filter forming surface, applying vibration to the ink applied to the concave portion to uniformly dispose the ink in the concave portion, and curing the ink. And forming a colored portion.
【００１６】[0016]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明を詳
細に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
【００１７】図１は本発明の第一の実施形態を示す工程
図である。尚、下記工程−ａ〜ｆは、図１の（ａ）〜
（ｆ）に対応する。FIG. 1 is a process chart showing a first embodiment of the present invention. In addition, the following processes -a to f are shown in FIG.
This corresponds to (f).
【００１８】工程−ａ カラーフィルタ形成面として、光透過性の基板１上に必
要に応じてブラックマトリクス２を形成する。基板１と
しては、一般にガラスが用いられるが、カラーフィルタ
の透明性を損なわず、強度等カラーフィルタの用途に応
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２は、基板１上に
クロム等金属をスパッタ法或いは蒸着等により成膜し、
所定の形状にパターニングして形成する。ブラックマト
リクス２としてはこの他に感光性の黒色樹脂をパターニ
ングして形成しても良い。Step-a A black matrix 2 is formed as necessary on a light-transmitting substrate 1 as a color filter forming surface. As the substrate 1, glass is generally used, but plastic may be used as long as it does not impair the transparency of the color filter and has necessary characteristics such as strength according to the use of the color filter. The black matrix 2 is formed by depositing a metal such as chromium on the substrate 1 by a sputtering method or a vapor deposition method.
It is formed by patterning into a predetermined shape. Alternatively, the black matrix 2 may be formed by patterning a photosensitive black resin.
【００１９】工程−ｂ 基板１上に、インク受容層３を形成する。インク受容層
は、それ自身はインク受容性に乏しいがある条件下でイ
ンク受容性を示す、或いは、それ自身はインク受容性を
有するがある条件下でインク受容性を失う、いずれかの
性質を有し、且つ、ある条件下で硬化する特性を有する
樹脂組成物をカラーフィルタ形成面に塗布し、必要に応
じてプリベークを行って形成する。上記ある条件下と
は、例えば光照射、又は光照射及び加熱などである。上
記樹脂組成物の塗布には、スピンコート、ロールコー
ト、バーコート、スプレーコート、ディップコート等の
塗布方法を用いることができる。本発明において好まし
くは、光照射による架橋等によりインク受容性を失うと
同時に硬化する感光性樹脂組成物が好ましく用いられ
る。Step-b The ink receiving layer 3 is formed on the substrate 1. The ink receiving layer has the property of either being poor in ink receptivity, exhibiting ink receptivity under certain conditions, or having ink receptivity under some conditions, and losing ink receptivity under certain conditions. A resin composition having the property of curing under certain conditions is applied to the color filter forming surface, and is formed by prebaking as necessary. The certain condition is, for example, light irradiation or light irradiation and heating. For the application of the resin composition, application methods such as spin coating, roll coating, bar coating, spray coating, and dip coating can be used. In the present invention, a photosensitive resin composition which loses ink receptivity due to crosslinking by light irradiation and cures at the same time is preferably used.
【００２０】また、インク受容層３の厚さは、本実施形
態のカラーフィルタを液晶素子に用いる場合で０．３〜
３．０μｍ程度である。The thickness of the ink receiving layer 3 is 0.3 to 0.3 when the color filter of the present embodiment is used for a liquid crystal element.
It is about 3.0 μm.
【００２１】工程−ｃ フォトマスク４を用いて、インク受容層３をパターン露
光し、その一部を硬化してインク受容性を失った撥イン
ク部５を形成する。図１に示したフォトマスクはインク
受容層３を感光性樹脂組成物のように、それ自身はイン
ク受容性を有するがある光照射によりインク受容性を失
う樹脂組成物で形成した場合である。インク受容層３と
して、それ自身はインク受容性に乏しいが光照射により
インク受容性を示す樹脂組成物を用いた場合には、図１
に示したフォトマスク４とは逆のパターンのフォトマス
クを用い、撥インク部をマスクしてパターン露光すれば
良い。Step-c Using the photomask 4, the ink receiving layer 3 is subjected to pattern exposure, and a part thereof is cured to form the ink repellent portion 5 having lost the ink receiving property. The photomask shown in FIG. 1 is a case where the ink receiving layer 3 is formed of a resin composition which itself has an ink receiving property and loses the ink receiving property by light irradiation, like a photosensitive resin composition. When a resin composition having poor ink receptivity by itself but exhibiting ink receptivity by light irradiation is used as the ink receiving layer 3, FIG.
The pattern exposure may be performed by using a photomask having a pattern opposite to that of the photomask 4 shown in FIG.
【００２２】図１に示したように、撥インク部５はブラ
ックマトリクス２に重なる位置に形成される。また、該
撥インク部５の幅はブラックマトリクス２の幅よりも狭
くなるように形成することが好ましく、液晶素子に用い
る場合で１．０〜３０．０μｍ程度である。これによ
り、後述する着色部９ａ〜９ｃがブラックマトリクス２
と重なる位置にまで延出して形成され、白抜けが防止さ
れる。As shown in FIG. 1, the ink-repellent portion 5 is formed at a position overlapping the black matrix 2. Further, the width of the ink repellent portion 5 is preferably formed to be smaller than the width of the black matrix 2, and is about 1.0 to 30.0 μm when used for a liquid crystal element. As a result, the colored portions 9a to 9c to be described later
And is formed to extend to a position overlapping with, and white spots are prevented.
【００２３】工程−ｄ インクジェットヘッド７よりＲ，Ｇ，Ｂの各色のインク
８をインク受容層３の未露光部６の所定の位置に付与す
る。各未露光部は撥インク層５により周囲を囲まれてい
る。Step-d Ink 8 of each color of R, G, B is applied to a predetermined position of the unexposed portion 6 of the ink receiving layer 3 by the ink jet head 7. Each unexposed portion is surrounded by the ink-repellent layer 5.
【００２４】本発明においてインクジェット方式として
は、エネルギー発生素子として電気熱変換体を用いたバ
ブルジェットタイプ、或いは圧電素子を用いたピエゾジ
ェットタイプ等が使用可能であり、着色面積及び着色パ
ターンは任意に設定することができる。In the present invention, as an ink jet system, a bubble jet type using an electrothermal converter or a piezo jet type using a piezoelectric element can be used as an energy generating element. Can be set.
【００２５】また本発明において着色用のインクとして
は、色素系、顔料系共に用いることが可能である。ま
た、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, both coloring and pigmenting inks can be used as coloring inks. In addition, the ink is not limited to a liquid at room temperature, but is an ink that solidifies at or below room temperature, softens at room temperature, or is a liquid. In general, the temperature is adjusted within the range described above to control the temperature so that the viscosity of the ink is in the stable ejection range. Therefore, a liquid in which the ink is in a liquid state when the use recording signal is applied is preferably used.
【００２６】工程−ｅ 基板１を振動させることにより、インク受容層３に振動
を加えて、工程−ｄで付与されたインク８を未露光部６
上に均一に拡げる。この時撥インク部５上に乗ったイン
クは、該撥インク部５にインク受容性がない又は低いた
め、その表面ではじかれて撥インク部５には吸収されな
い。未露光部６上に拡がったインク８は順次インク受容
層３内に拡散する。Step-e By vibrating the substrate 1 to vibrate the ink receiving layer 3, the ink 8 applied in the step-d is exposed to the unexposed portions 6
Spread evenly on top. At this time, the ink on the ink-repellent portion 5 is repelled on its surface and is not absorbed by the ink-repellent portion 5 because the ink-repellent portion 5 has no or low ink receptivity. The ink 8 spread on the unexposed portion 6 is sequentially diffused into the ink receiving layer 3.
【００２７】工程−ｆ 必要に応じてインクの乾燥を行い、光照射又は光照射及
び熱処理によりインク受容層３全体を硬化させると同時
にインクを定着させ、各色の着色部９ａ〜９ｃを形成す
る。これにより、撥インク部（非着色部）５と着色部９
ａ〜９ｃからなるカラーフィルタ１０が形成される。Step-f The ink is dried as required, and the entire ink receiving layer 3 is cured by light irradiation or light irradiation and heat treatment, and at the same time, the ink is fixed to form colored portions 9a to 9c of each color. Thereby, the ink-repellent portion (non-colored portion) 5 and the colored portion 9
A color filter 10 composed of a to 9c is formed.
【００２８】必要に応じて、カラーフィルタ１０上には
保護膜１１を形成する。保護膜１１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、カラーフィルタとしての透明性を有し、その後の
ＩＴＯ形成工程、配向膜形成工程等に耐えるものであれ
ば使用することができる。If necessary, a protective film 11 is formed on the color filter 10. As the protective film 11, a photo-curing type, a thermo-setting type, or a combination of heat and light type resin film, an inorganic film formed by vapor deposition or sputtering, or the like can be used, and has transparency as a color filter. Any material can be used as long as it can withstand the subsequent ITO forming step, alignment film forming step, and the like.
【００２９】本発明の特徴は、上記工程−ｅにおいて、
インク受容層３に振動を加えてインク８を未露光部６上
に均一に拡散させたことにある。当該工程について図２
によりさらに説明する。A feature of the present invention is that in the above step-e,
That is, vibration is applied to the ink receiving layer 3 to uniformly diffuse the ink 8 on the unexposed portion 6. Figure 2
This will be further described below.
【００３０】図２（ａ）はインクをインクジェットヘッ
ドより付与した直後のインク受容層を上から見た図であ
る。２１はインク滴であり、着弾径の小さいインク滴が
付与された様子である。インク８はそれ自身の拡散によ
り未露光部６内に拡がっていくが、場合によっては、周
辺部分においてインク８が完全に拡がっていない部分２
２が発生する（図２（ｂ））。当該部分はインクジェッ
トヘッドと未露光部との位置ずれによってさらに大きく
なる。FIG. 2A is a top view of the ink receiving layer immediately after the ink is applied from the ink jet head. Reference numeral 21 denotes an ink droplet, which is a state in which an ink droplet having a small impact diameter is applied. The ink 8 spreads into the unexposed portion 6 due to its own diffusion, but in some cases, a portion 2 where the ink 8 is not completely spread in the peripheral portion.
2 occurs (FIG. 2B). The portion becomes even larger due to the displacement between the inkjet head and the unexposed portion.
【００３１】図２（ｄ），（ｅ）は着弾径の大きなイン
ク滴の場合であり、やはり周辺部においてインク７が拡
がらない部分が発生し易い。FIGS. 2D and 2E show the case of an ink droplet having a large impact diameter, and a portion where the ink 7 does not spread in the peripheral portion is likely to occur.
【００３２】このようなインクが到達しない場合には、
それぞれ（ｂ）、（ｅ）に示された矢印の方向にインク
受容層の振動を加えることによって、インク８が完全に
拡がり、未露光部６は均一に着色される（ｃ）。If such ink does not reach,
By applying vibration of the ink receiving layer in the directions of the arrows shown in (b) and (e), the ink 8 is completely spread, and the unexposed portion 6 is uniformly colored (c).
【００３３】本発明において当該振動の振幅及び周波数
としては、表面張力により留まっているインクを動かし
得る振幅及び周波数を使用することが好ましい。また、
振動を加える方向としては、図２（ｂ）、（ｅ）に示し
たインク受容層に平行な方向に限らず、必要に応じて垂
直な方向への振動を加えても良い。In the present invention, as the amplitude and frequency of the vibration, it is preferable to use an amplitude and a frequency that can move the remaining ink due to surface tension. Also,
The direction in which the vibration is applied is not limited to the direction parallel to the ink receiving layer shown in FIGS. 2B and 2E, and the vibration may be applied in a vertical direction as needed.
【００３４】また、振動を発生させる手段としては、超
音波やピエゾ素子による振動、機械的に駆動する手段等
インクの拡散が可能な手段であれば使用可能である。As a means for generating the vibration, any means capable of diffusing the ink, such as a vibration by an ultrasonic wave or a piezo element, or a means for mechanically driving can be used.
【００３５】尚、本実施形態では基板１上にブラックマ
トリクス２を形成した上にカラーフィルタ１０を形成す
る例を示したが、カラーフィルタ１０を先に基板１に形
成した上にブラックマトリクス２を形成することも可能
であり、カラーフィルタ１０の用途に応じて選択され
る。In this embodiment, an example in which the color filter 10 is formed on the black matrix 2 formed on the substrate 1 has been described. However, the black matrix 2 is formed on the color filter 10 formed on the substrate 1 first. It can be formed, and is selected according to the use of the color filter 10.
【００３６】図３に本発明第２の実施形態の工程図を示
す。尚、下記工程−ａ〜ｄは、図１の（ａ）〜（ｄ）に
対応する。FIG. 3 shows a process chart of the second embodiment of the present invention. Note that the following steps -a to d correspond to (a) to (d) in FIG.
【００３７】工程−ａ 透光部に凹部を有するカラーフィルタ形成面を用意す
る。本実施形態においては、本発明において好ましい、
透光性基板上にブラックマトリクスを形成し、該ブラッ
クマトリクスの開口部を該凹部とするものを例示する。Step-a A color filter forming surface having a concave portion in the light transmitting portion is prepared. In the present embodiment, preferred in the present invention,
An example is described in which a black matrix is formed on a light-transmitting substrate, and the opening of the black matrix is used as the recess.
【００３８】図１と同様の透光性基板１上に、感光性の
遮光性樹脂組成物層３１を形成する。ここで用いられる
遮光性樹脂組成物は、後述するブラックマトリクス３３
として使用されるものであり、十分な遮光性を有し、さ
らには、後工程において一部を除去する必要があるため
アルカリ水溶液或いは有機溶剤に対する溶解性、或いは
酸素プラズマによるエッチング特性を有する必要があ
る。具体的には、ポリビニルフェノール型樹脂、フェノ
ールボラック型樹脂等に黒色顔料或いは黒色染料等の遮
光性物質を分散或いは混合させた樹脂組成物が好適に用
いられるが、これらに限定されるものではない。A photosensitive light-shielding resin composition layer 31 is formed on a light-transmitting substrate 1 similar to that shown in FIG. The light-shielding resin composition used here is a black matrix 33 described later.
It is necessary to have sufficient light-shielding properties, and to have a solubility in an alkaline aqueous solution or an organic solvent, or an etching property by oxygen plasma because it is necessary to remove a part thereof in a later step. is there. Specifically, a resin composition in which a light-shielding substance such as a black pigment or a black dye is dispersed or mixed in a polyvinylphenol-type resin, a phenolvolak-type resin, or the like is preferably used, but is not limited thereto. Absent.
【００３９】また、遮光性樹脂組成物層３１の形成方法
としては、スピンコート、ロールコート、バーコート、
スプレーコート、ディップコート等の塗布方法を用いる
ことができる。The light-shielding resin composition layer 31 may be formed by spin coating, roll coating, bar coating, or the like.
Coating methods such as spray coating and dip coating can be used.
【００４０】次いで、上記遮光性樹脂組成物層３１上に
さらに感光性樹脂組成物層３２を形成する。ここで用い
られる感光性樹脂組成物層３２は、後述する撥インク層
３４を形成するもので、当該撥インク層３４を形成する
ことにより、インクジェット方式によるインク付与の際
に、該撥インク層３４上に乗ったインクがはじかれてイ
ンクの混色が防止される。従って、撥水性、撥油性の高
い感光性シリコン化合物を用いることが好ましい。また
当該感光性シリコン化合物としては、光照射部が不溶化
するネガ型或いは光照射部が可溶化するポジ型のいずれ
も使用可能である。Next, a photosensitive resin composition layer 32 is further formed on the light-shielding resin composition layer 31. The photosensitive resin composition layer 32 used here forms an ink-repellent layer 34 to be described later. By forming the ink-repellent layer 34, the ink-repellent layer 34 The ink on the top is repelled to prevent color mixing of the ink. Therefore, it is preferable to use a photosensitive silicon compound having high water repellency and oil repellency. Further, as the photosensitive silicon compound, either a negative type in which a light irradiation part is insolubilized or a positive type in which a light irradiation part is solubilized can be used.
【００４１】また、感光性樹脂組成物層３２の形成方法
としては、遮光性樹脂組成物層３１と同じ塗布方法が用
いられる。As the method for forming the photosensitive resin composition layer 32, the same coating method as that for the light-shielding resin composition layer 31 is used.
【００４２】工程−ｂ 露光、現像を行って感光性樹脂組成物層３２をパターニ
ングして撥インク層３４を形成し、さらに、該撥インク
層３４をマスクとして、遮光性樹脂組成物層３１をパタ
ーニングして凹部を形成すると同時にブラックマトリク
ス３３を形成する。尚、感光性樹脂組成物層３２にアル
カリ現像型のシリコン化合物を用い、遮光性樹脂組成物
層３１にアルカリ水溶液に可溶性のものを用いた場合に
は、感光性樹脂組成物層３２の現像と同時に遮光性樹脂
組成物３１のパターニングが行われるため、工程が短縮
化される。また、遮光性樹脂組成物３１の短形成等を考
慮した場合には酸素プラズマによるドライエッチングが
有効である。Step-b Exposure and development are performed to pattern the photosensitive resin composition layer 32 to form an ink-repellent layer 34. Further, using the ink-repellent layer 34 as a mask, the light-shielding resin composition layer 31 is formed. The black matrix 33 is formed at the same time as the concave portion is formed by patterning. When an alkali-developing type silicon compound is used for the photosensitive resin composition layer 32 and a material that is soluble in an aqueous alkali solution is used for the light-shielding resin composition layer 31, the development of the photosensitive resin composition layer 32 and At the same time, since the patterning of the light-shielding resin composition 31 is performed, the steps are shortened. When short formation of the light-shielding resin composition 31 is considered, dry etching using oxygen plasma is effective.
【００４３】また、ブラックマトリクス３３の厚みは、
十分な遮光性とインクを保持する上で、０．５μｍ以上
あることが好ましい。The thickness of the black matrix 33 is
The thickness is preferably 0.5 μm or more from the viewpoint of sufficient light-shielding properties and holding ink.
【００４４】工程−ｃ インクジェットヘッド７より、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色の硬化
型インク３５を所定の凹部に付与する。当該硬化型イン
ク３５としては、光照射及び／又は熱処理等により硬化
してインク成分を固定化できるもので、本実施形態のカ
ラーフィルタを液晶素子等に用いる場合の後工程におけ
るプロセス耐性、信頼性等を考慮した場合には、架橋可
能なモノマー或いはポリマー等の成分を含有する樹脂組
成物を用いることが好ましい。Step-c The curable ink 35 of each color of R, G, B is applied to a predetermined concave portion from the ink jet head 7. The curable ink 35 can be cured by light irradiation and / or heat treatment to fix the ink component, and has process resistance and reliability in a later process when the color filter of the present embodiment is used for a liquid crystal element or the like. In consideration of the above, it is preferable to use a resin composition containing a component such as a crosslinkable monomer or polymer.
【００４５】工程−ｄ 基板１を振動させることにより、凹部内で偏っていたイ
ンク３５に振動を加えて凹部内に均一に拡げる。本実施
形態においても、インク３５は凹部内において拡がる
が、該凹部内において偏りを生じて厚みむらによる濃度
差を生じる場合がある。ここで、凹部内に付与されたイ
ンク３５に振動が加わると、該振動によって偏りが均さ
れ、凹部内において均一な厚みになるようにインク３５
が拡がる。従って、上記振動の振幅及び周波数も、凹部
内のインク３５を動かし得る程度に設定される。Step-d By vibrating the substrate 1, the ink 35 that has been biased in the concave portion is vibrated to spread the ink uniformly in the concave portion. Also in the present embodiment, although the ink 35 spreads in the concave portion, the ink 35 may be biased in the concave portion to cause a density difference due to uneven thickness. Here, when vibration is applied to the ink 35 applied in the concave portion, the unevenness is leveled by the vibration, and the ink 35 is formed to have a uniform thickness in the concave portion.
Expands. Accordingly, the amplitude and frequency of the vibration are set to such an extent that the ink 35 in the concave portion can be moved.
【００４６】工程−ｅ 光照射及び／又は熱処理等により硬化型インク３５を硬
化させてインク内の成分を固定化し、各色の着色部９ａ
〜９ｃからなるカラーフィルタ１０が形成される。Step-e The curable ink 35 is cured by light irradiation and / or heat treatment to fix the components in the ink, and the colored portions 9a of each color are fixed.
To 9c are formed.
【００４７】必要に応じて、カラーフィルタ１０上には
図１と同様の１保護膜１１を形成する。If necessary, a protective film 11 similar to that of FIG. 1 is formed on the color filter 10.
【００４８】以上、液晶素子に用いるカラーフィルタを
想定して説明したが、本発明はこのような用途以外のカ
ラーフィルタの製造にも好ましく適用される。Although the above has been described assuming a color filter used for a liquid crystal element, the present invention is preferably applied to the manufacture of a color filter other than such applications.
【００４９】[0049]
【発明の効果】本発明によると、インク受容層を着色す
るタイプ或いは凹部に硬化型インクを付与するタイプの
いずれのカラーフィルタであっても、着色むらや厚みむ
らによるカラーフィルタの色むら、白抜けがなく、歩留
よくカラーフィルタを製造することができ、カラーフィ
ルタ延ては該カラーフィルタを用いた液晶素子の製造コ
ストの削減を図ることができる。According to the present invention, regardless of the type of color filter for coloring the ink receiving layer or the type for applying curable ink to the concave portions, the color filter may have uneven color or uneven thickness due to uneven color or uneven thickness. A color filter can be manufactured with good yield without omission, and the manufacturing cost of a liquid crystal element using the color filter can be reduced.
【図１】本発明の第一の実施形態の工程図である。FIG. 1 is a process chart of a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の第一の実施形態における工程−ｅにお
ける平面図である。FIG. 2 is a plan view in step-e according to the first embodiment of the present invention.
【図３】本発明の第二の実施形態の工程図である。FIG. 3 is a process chart of a second embodiment of the present invention.
１ 基板 ２ ブラックマトリクス ３ インク受容層 ４ フォトマスク ５ 撥インク部 ６ 未露光部 ７ インクジェットヘッド ８ インク ９ａ〜９ｃ 着色部 １０ カラーフィルタ １１ 保護膜 ２１ インク滴 ３１ 遮光性樹脂組成物層 ３２ 感光性樹脂組成物層 ３３ ブラックマトリクス ３４ 撥インク層 ３５ 硬化型インク DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 2 Black matrix 3 Ink-receiving layer 4 Photomask 5 Ink-repellent part 6 Unexposed part 7 Ink-jet head 8 Ink 9a-9c Colored part 10 Color filter 11 Protective film 21 Ink droplet 31 Light-shielding resin composition layer 32 Photosensitive resin Composition layer 33 Black matrix 34 Ink repellent layer 35 Curable ink
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 丸本 義朋 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Yoshitomo Marumoto Canon Inc. 3- 30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo
Claims (10)
クを付与して着色部を形成するカラーフィルタの製造方
法であって、カラーフィルタ形成面にインク受容層を形
成する工程と、該インク受容層に撥インク部を形成する
工程と、インクジェット方式によりインク受容層の所定
の位置に所定の色のインクを付与する工程と、インク受
容層に振動を加えてインクを上記撥インク部で囲まれた
所定の領域内に拡げた後にインク受容層内に拡散させる
工程と、上記インク受容層内に拡散したインクを定着さ
せて着色部を形成する工程と、を有することを特徴とす
るカラーフィルタの製造方法。1. A method of manufacturing a color filter for forming a colored portion by applying a plurality of colors of ink by an ink-jet method, comprising the steps of: forming an ink receiving layer on a color filter forming surface; A step of forming an ink portion, a step of applying ink of a predetermined color to a predetermined position of the ink receiving layer by an ink jet method, and a process of applying a vibration to the ink receiving layer so that the ink is surrounded by the ink repellent portion. A method for producing a color filter, comprising: a step of spreading the ink in a region and then diffusing the ink into the ink receiving layer; and a step of fixing the ink diffused in the ink receiving layer to form a colored portion.
トリクスが設けられており、該ブラックマトリクスに重
なる領域のインク受容層に撥インク部を形成する請求項
１記載のカラーフィルタの製造方法。2. The method for manufacturing a color filter according to claim 1, wherein a black matrix is provided on the color filter forming surface, and an ink-repellent portion is formed on the ink receiving layer in a region overlapping with the black matrix.
らなる請求項１記載のカラーフィルタの製造方法。3. The method for producing a color filter according to claim 1, wherein said ink receiving layer comprises a photosensitive resin composition.
成面の該凹部に、インクジェット方式により硬化型イン
クを付与して着色部を形成するカラーフィルタの製造方
法であって、カラーフィルタ形成面の所定の凹部に所定
の色の硬化型インクを付与する工程と、凹部に付与され
たインクに振動を加えて該凹部内に均一に配置させる工
程と、上記インクを硬化させて着色部を形成する工程
と、を有することを特徴とするカラーフィルタの製造方
法。4. A method of manufacturing a color filter, wherein a curable ink is applied to the concave portion of a color filter forming surface having a concave portion in a light transmitting portion by an ink jet method to form a colored portion. A step of applying a curable ink of a predetermined color to a predetermined concave portion, a step of applying vibration to the ink applied to the concave portion to uniformly dispose the ink in the concave portion, and curing the ink to form a colored portion And a method for producing a color filter.
部である請求項４記載のカラーフィルタの製造方法。5. The method for manufacturing a color filter according to claim 4, wherein said recess is an opening of a black matrix.
層が形成されている請求項５記載のカラーフィルタの製
造方法。6. The method according to claim 5, wherein an ink-repellent layer is formed on the black matrix.
カラーフィルタ形成面に平行な方向である請求項１又は
４記載のカラーフィルタの製造方法。7. The vibration applying direction is at least:
The method for producing a color filter according to claim 1, wherein the direction is parallel to a surface on which the color filter is formed.
子である請求項１又は４記載のカラーフィルタの製造方
法。8. The method for manufacturing a color filter according to claim 1, wherein said means for generating vibration is a piezo element.
ある請求項１又は４記載のカラーフィルタの製造方法。9. The method for manufacturing a color filter according to claim 1, wherein the means for generating the vibration is an ultrasonic wave.
な駆動手段である請求項１又は４記載のカラーフィルタ
の製造方法。10. The method for manufacturing a color filter according to claim 1, wherein the means for generating the vibration is a mechanical driving means.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30616796A JPH10148709A (en) | 1996-11-18 | 1996-11-18 | Production of color filter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30616796A JPH10148709A (en) | 1996-11-18 | 1996-11-18 | Production of color filter |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10148709A true JPH10148709A (en) | 1998-06-02 |
Family
ID=17953856
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30616796A Withdrawn JPH10148709A (en) | 1996-11-18 | 1996-11-18 | Production of color filter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10148709A (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003032026A1 (en) * | 2001-10-02 | 2003-04-17 | Seiko Epson Corporation | Color filter, method of manufacturing the color filter, display device, and electronic equipment |
| JP2004103496A (en) * | 2002-09-12 | 2004-04-02 | Seiko Epson Corp | Film-forming method, film-forming device, optical element, organic electroluminescent element, semiconductor element, and electronic equipment |
| US6948533B2 (en) | 2002-01-11 | 2005-09-27 | Seiko Epson Corporation | Manufacturing method for display device, display device, manufacturing method for electronic apparatus, and electronic apparatus |
| US6981761B2 (en) | 2001-09-11 | 2006-01-03 | Seiko Epson Corporation | Droplet discharge device and liquid filling method therefor, and device manufacturing apparatus, device manufacturing method and device |
| CN100349049C (en) * | 2003-10-29 | 2007-11-14 | 精工爱普生株式会社 | Film forming method, film forming machine, device manufacturing method, apparatus and electronic equipment |
| US7514187B2 (en) | 1998-12-21 | 2009-04-07 | Seiko Epson Corporation | Color filter and manufacturing method therefor |
-
1996
- 1996-11-18 JP JP30616796A patent/JPH10148709A/en not_active Withdrawn
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