JPH0980223A - Color filter, manufacturing method thereof, and liquid crystal element - Google Patents
Color filter, manufacturing method thereof, and liquid crystal elementInfo
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- JPH0980223A JPH0980223A JP25725695A JP25725695A JPH0980223A JP H0980223 A JPH0980223 A JP H0980223A JP 25725695 A JP25725695 A JP 25725695A JP 25725695 A JP25725695 A JP 25725695A JP H0980223 A JPH0980223 A JP H0980223A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 混色が無くて色再現性が高く、表面平坦性が
高い高精度なカラーフィルター及びその製造方法を提供
する。
【構成】 同一透明基板上に複数の異なる色の微細な画
素部を有するカラーフィルターにおいて、画素部が設け
られる位置に多数の開口部31a〜31cを形成した遮
光膜22と、画素部22の複数の異なる色の数と同一数
の複数の着色層23〜25とを有し、該各々の着色層は
可視光透明材料で形成され、かつ遮光膜の開口部に相当
する部分に同一の色で着色された着色部26〜28を有
し、該各々の着色層23〜25はその着色層の異なる色
で着色された各々の着色部26〜27が互に重なること
がない様に積層され、該各々の着色部26〜28は遮光
膜の開口部31a〜31cを通して複数の異なる色が配
列した画素部30を形成しているカラーフィルター及び
その製造方法。
(57) [Summary] [Object] To provide a high-precision color filter having high color reproducibility and high surface flatness without color mixture, and a method for producing the same. In a color filter having a plurality of fine pixel portions of different colors on the same transparent substrate, a plurality of pixel portions 22 and a light shielding film 22 having a plurality of openings 31a to 31c formed at positions where the pixel portions are provided. Of different colors and the same number of plural colored layers 23 to 25, each of the colored layers being formed of a visible light transparent material and having the same color in the portion corresponding to the opening of the light shielding film. The colored layers 26 to 28 are colored, and the colored layers 23 to 25 are laminated so that the colored portions 26 to 27 colored with different colors of the colored layers do not overlap each other. A color filter in which each of the colored portions 26 to 28 forms a pixel portion 30 in which a plurality of different colors are arranged through the openings 31a to 31c of the light shielding film, and a manufacturing method thereof.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はカラーフィルター、
その製造方法および液晶素子に関するもので、特にカラ
ー撮像素子やカラーセンサー及び液晶カラーディスプレ
イなどの微細色分解用として好適なカラーフィルター、
その製造方法およびそれを用いた液晶素子に関するもの
である。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a color filter,
The manufacturing method and a liquid crystal device, particularly a color filter suitable for fine color separation of a color imaging device, a color sensor, a liquid crystal color display, and the like,
The present invention relates to a manufacturing method thereof and a liquid crystal element using the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、カラー撮像素子やカラー画像表示
装置などの入出力素子の高精彩化、軽量化、低コスト化
などの要求が強まる一方であり、これに伴いこれらの装
置に必要不可欠な様々な要素技術の開発が進んでいる。
特に、画像表示装置は根本的な方式の変更が進行しつつ
あり、従来の主流であったCTRの替りに軽量で場所を
取らず携帯にも適した液晶ディスプレイが急速に普及し
てきた。2. Description of the Related Art In recent years, there have been increasing demands for high-definition, light-weight, and low-cost input / output elements such as color image pickup devices and color image display devices. Various elemental technologies are being developed.
In particular, the image display apparatus is undergoing a radical change in method, and a liquid crystal display which is lightweight and space-saving and suitable for carrying is rapidly becoming popular in place of the conventional mainstream CTR.
【0003】液晶ディスプレイは非常に使いやすいもの
になって来てはいるが、大面積のディスプレイではまだ
価格が充分に低いとはいえず、様々な方法で低コスト化
の試みが続けられている。このような方法の例として
は、個々の画素にTFTを持つアクティブ・マトリック
ス方式の液晶から、液晶自体がスイッチング特性を持つ
強誘電性液晶への改良や単純マトリックス方式であるS
TN液晶の改良などがある。Although liquid crystal displays have become very easy to use, it cannot be said that the prices for large-area displays are sufficiently low, and various methods are being used to reduce the cost. . As an example of such a method, there is an improvement from an active matrix type liquid crystal having a TFT in each pixel to a ferroelectric liquid crystal having a switching characteristic in the liquid crystal itself, and a simple matrix type S
There are improvements in TN liquid crystal.
【0004】液晶ディスプレイのコストの中で大きな割
合をしめるものの他の一つはカラー画像表示のために不
可欠なカラーフィルターである。このカラーフィルター
は一般的には、全画面を多数の微細な画素に分割し、そ
の1画素の中をさらに3分割し、そこにそれぞれ赤、
緑、青を透過する微細(100μ程度又はそれ以下)な
光学フィルター素子を形成したものである。それぞれの
微細なフィルター素子の間を不透明な格子状のマスク
(ブラックマトリックス)で覆う事により、黒をより黒
く出したり、隣の色との混色を防止して色再現性を向上
させる方法が普及している。このようにカラーフィルタ
ーの構造はかなり複雑でかつ微細であるため高精度に低
コストで製造する事には大きな課題が伴ってきた。Another of the liquid crystal displays, which makes up a large proportion of the cost, is a color filter which is indispensable for displaying a color image. In general, this color filter divides the entire screen into a large number of fine pixels, and further divides one pixel into three, into which red,
A fine (about 100 μ or less) optical filter element that transmits green and blue is formed. By covering the space between each fine filter element with an opaque grid-like mask (black matrix), the method of improving the color reproducibility by making the black blacker and preventing the color mixture with the adjacent color is popular. are doing. As described above, since the structure of the color filter is considerably complicated and fine, there has been a big problem in manufacturing the color filter with high accuracy and at low cost.
【0005】従来、カラーフィルターの製造方法として
は、基板上にゼラチン、カゼイン、グリューあるいはポ
リビニルアルコールなどの親水性高分子物質からなる媒
染層を設け、その媒染層を色素で染色して着色層を形成
する工程を、赤、緑、青の3色繰り返す、いわゆる染色
法が知られている。この方法では使用可能な染料が多
く、フィルターとして要求される分光特性への対応が比
較的容易であるが、媒染層の染色工程に、染料を溶解さ
せた染色浴中に媒染層を浸せきするというコントロール
の難しい湿式工程を採用しており、また各色ごとに防染
用の中間層を設ける事、媒染層や防染用のパターニング
に各色ごとにフォトリソ工程を用いるといった複雑な工
程を有するため、タクトタイムが長く歩留まりも悪いと
いった欠点を有している。また上記染色に用いる染料の
耐熱性、耐光性が低いためカラーフィルターの耐久性に
問題があった。Conventionally, as a method for producing a color filter, a mordant layer made of a hydrophilic polymer such as gelatin, casein, mulberry or polyvinyl alcohol is provided on a substrate, and the mordant layer is dyed with a dye to form a colored layer. A so-called dyeing method is known in which the forming process is repeated with three colors of red, green and blue. With this method, many dyes can be used, and it is relatively easy to respond to the spectral characteristics required as a filter, but in the dyeing process of the mordant layer, the mordant layer is immersed in a dyeing bath in which the dye is dissolved. It employs a wet process that is difficult to control.It also has complicated steps such as providing an intermediate layer for dye protection for each color, and using a photolithography process for each color for the mordant layer and patterning for dye protection. It has the disadvantage of long time and poor yield. Further, there is a problem in the durability of the color filter because the dye used in the above dyeing has low heat resistance and light resistance.
【0006】一方、特開昭55−134807号公報、
特開昭60−129707号公報、特開昭60−237
441号公報、特開昭61−105505号公報などに
開示されているような感光性樹脂に顔料などの着色材を
混合した着色樹脂膜をカラーフィルター層に用いる、い
わゆる顔料分散法では、着色樹脂が初めから顔料などの
着色材を含むのでカラーフィルター層形成後の染色とい
う工程は不要であり、したがって防染用の中間層の形成
も不要なため、上記染色法により工程が単純になる。し
かしながら、着色層のパターニングにはやはりフォトリ
ソ工程を3色の各色ごとに使用する必要があり、工程が
煩雑である事、高価なフォトリソ用レジスト材の利用効
率が低くて材料を無駄に使うことなどの欠点があった。On the other hand, JP-A-55-134807,
JP-A-60-129707, JP-A-60-237
In the so-called pigment dispersion method, which uses a colored resin film obtained by mixing a colorant such as a pigment with a photosensitive resin as disclosed in JP 441, JP-A-61-105505, etc. Since it contains a coloring material such as a pigment from the beginning, the step of dyeing after the formation of the color filter layer is unnecessary, and therefore, the formation of an intermediate layer for dye protection is also unnecessary. Therefore, the steps are simplified by the above dyeing method. However, it is necessary to use the photolithography process for each of the three colors for patterning the colored layer, the process is complicated, and the use efficiency of the expensive photolithography resist material is low, and the material is wasted. There was a drawback.
【0007】このような複雑な形成法ではなく、もっと
単純な方法でカラーフィルターを形成する方法が種々提
案されている。例えば、印刷法は微細な画素を平板オフ
セット印刷やスクリーン印刷などの高精度印刷技術によ
り形成しようとするものである。印刷法は、一見単純で
低コスト化の為の有望な方法であるが、実際には従来の
印刷法では高密度カラー・ディスプレイ用としては精度
が低く、高画素密度のカラーフィルターの形成は困難で
ある。Various methods have been proposed for forming a color filter by a simpler method, instead of such a complicated forming method. For example, the printing method is intended to form fine pixels by a high-precision printing technique such as flat plate offset printing or screen printing. The printing method is seemingly simple and promising for cost reduction, but in reality, the conventional printing method has low accuracy for high-density color displays, and it is difficult to form a color filter with high pixel density. Is.
【0008】また、電着塗装を応用した電着法では着色
材の電着のためだけに透明電極が必要で、電極を用いる
ためフィルター画素の形状にも制約があるなど低コスト
化、高精細化に取って問題が残る。Further, in the electrodeposition method to which electrodeposition coating is applied, a transparent electrode is required only for electrodeposition of the coloring material, and since the electrode is used, the shape of the filter pixel is restricted, and the cost is reduced and the resolution is high. The problem remains for the conversion.
【0009】従って、高精度かつ低コストなカラーフィ
ルターの製造方法はいまだ確立されたとはいえず、従来
とは別の方法が求められている。Therefore, it cannot be said that a method of manufacturing a color filter with high accuracy and low cost has been established yet, and a method different from the conventional method is required.
【0010】[0010]
【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
従来使われてきた染色法、顔料分散法、印刷法、電着法
などのいずれもカラー・ディスプレイ用の高精度で表面
が充分平坦であり、かつ低コストなカラーフィルターの
製造方法としては問題があった。As described above,
Conventionally used dyeing methods, pigment dispersion methods, printing methods, electrodeposition methods, etc. all have problems as a method of manufacturing a color filter with high accuracy and a sufficiently flat surface for a color display and at a low cost. there were.
【0011】例えば、強誘電性液晶を用いる場合には、
液晶の材料自体の屈折率異方性がかなり大きい材料が多
く、このため概して液晶セルの厚さを薄めにする必要が
ある場合があり、このような場合にはカラーフィルター
表面の平坦化は相対的に重要な問題である。For example, when using a ferroelectric liquid crystal,
In many cases, the liquid crystal material itself has a considerably large refractive index anisotropy, and therefore it may be necessary to reduce the thickness of the liquid crystal cell. Is an important issue.
【0012】また、コスト面から見ると、染色法や顔料
分散法では大幅な低コスト化は困難であり、大幅な低コ
スト化が期待できるのは印刷法である。しかしながら、
従来の印刷法では塗布時にはまだ機械的強度が弱い、イ
ンク自体でフィルター層を形成しなければならないため
に形成パターンが崩れやすく、また表面平坦性も不充分
であった。印刷法によるカラーフィルターの表面平坦化
の方法として、研磨(特開昭61−3123号公報参
照)やスプレッド・ロールの使用(特開平2−2975
02号公報参照)などが提案されているが、平坦化の際
に画素パターンの精度が落ちてしまうなどの問題が残
る。Further, from the viewpoint of cost, it is difficult to significantly reduce the cost by the dyeing method and the pigment dispersion method, and the printing method can be expected to greatly reduce the cost. However,
In the conventional printing method, the mechanical strength is still weak at the time of application, the formed pattern is easily broken because the filter layer has to be formed by the ink itself, and the surface flatness is insufficient. As a method of flattening the surface of a color filter by a printing method, polishing (see JP-A-61-3123) or use of a spread roll (JP-A-2-2975).
No. 02) is proposed, but the problem remains that the accuracy of the pixel pattern drops during flattening.
【0013】また他の方法として、特開昭59−752
05号公報などに開示されているようなインクジェット
法を用いた方法が提案されている。しかし、単にインク
ジェット法を適用した場合、描画の解像度はカラーフィ
ルターの画素の描画に対して充分なほど高いとはいえな
いことがある。そのため隣り合う画素内に正確に異なる
色のインクを打ち込む事は容易ではない。また、インク
がインク受容層の中を拡散して隣の画素と混じり合うこ
とも起きる。このような各画素の間でのインクの混じり
合い(混色)を防止するために、例えば画素間の遮光性
部位にインクをはじく層を着色層表面に形成する方法が
特開平4−123005号公報などに開示されている。
但し、この方法では着色層の中をインクが拡散して混色
するのを充分に阻止する事ができない場合、フォトリソ
工程が入るためインクで着色した着色層の耐エッチング
性が高い事が必要となる場合、現像や洗浄などの工程に
よりコストが高くなる場合があり、種々の解決手段が検
討、開発されている。Another method is disclosed in JP-A-59-752.
A method using an inkjet method as disclosed in Japanese Patent Publication No. 05 etc. has been proposed. However, when the inkjet method is simply applied, the drawing resolution may not be sufficiently high for drawing the pixels of the color filter. Therefore, it is not easy to accurately eject inks of different colors in adjacent pixels. Also, the ink may diffuse in the ink receiving layer and mix with the adjacent pixel. In order to prevent such ink mixture (color mixture) between pixels, for example, there is a method of forming an ink repellent layer on the surface of a colored layer in a light-shielding portion between pixels in Japanese Patent Laid-Open No. 4-123005. Etc. are disclosed.
However, in this method, when it is not possible to sufficiently prevent the ink from diffusing in the colored layer and being mixed with each other, it is necessary that the colored layer colored with the ink has high etching resistance because a photolithography process is included. In this case, costs may increase due to steps such as development and cleaning, and various means for solving the problems have been studied and developed.
【0014】したがって、本発明の目的は、工程が単純
で材料利用効率が高い低コスト・プロセスである印刷法
の長所を活かしながら、その問題点である画素パターニ
ングの精度の低さを向上させ、混色が無くて色再現性が
高く、表面平坦性が高いなどの高精度なカラーフィルタ
ーを低コストで提供することである。Therefore, an object of the present invention is to improve the precision of pixel patterning, which is a problem thereof, while taking advantage of a printing method which is a low-cost process having a simple process and high material utilization efficiency. It is an object to provide a highly accurate color filter that has no color mixture, high color reproducibility, and high surface flatness at low cost.
【0015】また、本発明の目的は、上記の高精度なカ
ラーフィルターを用いて、良好な画像が得られる液晶素
子を提供することである。It is another object of the present invention to provide a liquid crystal device which can obtain a good image by using the above-mentioned highly accurate color filter.
【0016】[0016]
【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、同一透
明基板上に複数の異なる色の微細な画素部を有するカラ
ーフィルターにおいて、画素部が設けられる位置に多数
の開口部を形成した遮光膜と、画素部の複数の異なる色
の数と同一数の複数の着色層とを有し、該各々の着色層
は可視光透明材料で形成され、かつ遮光膜の開口部に相
当する部分に同一の色で着色された着色部を有し、該各
々の着色層はその着色層の異なる色で着色された各々の
着色部が互に重なることがない様に積層され、該各々の
着色部は遮光膜の開口部を通して複数の異なる色が配列
した画素部を形成していることを特徴とするカラーフィ
ルターである。That is, according to the present invention, in a color filter having a plurality of fine pixel portions of different colors on the same transparent substrate, a plurality of openings are formed at positions where the pixel portions are provided. A film and a plurality of colored layers of the same number as the number of different colors of the pixel portion, each of the colored layers being formed of a visible light transparent material and in a portion corresponding to the opening of the light shielding film. The colored layers are colored in the same color, and the colored layers are laminated so that the colored parts colored in different colors of the colored layer do not overlap with each other. Is a color filter characterized in that a pixel portion in which a plurality of different colors are arranged is formed through the opening of the light shielding film.
【0017】また、本発明は、同一透明基板上に複数の
異なる色の微細な画素部を有するカラーフィルターの製
造方法において、 1)該透明基板上に可視光透明材料からなる第1の着色
層を設ける工程と、 2)該着色層の第1の色の画素となる領域以外の領域の
可視光透明材料を硬化して着色防止領域を形成する工程
と、 3)前記第1の色の画素となる領域に印刷により第1の
色の着色材を供給して着色して着色部を形成する工程
と、 4)該着色した第1の着色層を硬化させる工程と 5)該第1の着色層上に第1の着色層とは別の可視光透
明材料からなる着色層を積層する工程と 6)該第1の色とは別の色の着色を上記2)から5)の
工程を繰り返して行い、画素部の複数の異なる色の数と
同一数の着色層を積層し、各々の着色層の着色部が互に
重なることがなく形成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る。The present invention also provides a method for manufacturing a color filter having a plurality of fine pixel portions of different colors on the same transparent substrate, 1) a first colored layer made of a visible light transparent material on the transparent substrate. And 2) a step of curing the visible light transparent material in a region other than the region of the colored layer of the first color to form a coloring prevention region, and 3) the pixel of the first color. A step of supplying a coloring material of a first color to the region to be printed to form a colored portion by coloring, 4) a step of curing the colored first colored layer, and 5) a first coloring A step of laminating a colored layer made of a visible light transparent material different from the first colored layer on the layer, and 6) repeating the steps 2) to 5) of coloring a color different from the first color. This is done by stacking the same number of colored layers as the number of different colors in the pixel section and coloring each colored layer. There is a method for manufacturing a color filter, which comprises forming without each other overlap.
【0018】さらに、本発明は、透明電極の形成された
一対の基板間に液晶を配置した液晶素子であって、少な
くとも一方の基板が上記のカラーフィルターを有する基
板であることを特徴とする液晶素子である。Furthermore, the present invention is a liquid crystal element in which a liquid crystal is arranged between a pair of substrates on which transparent electrodes are formed, wherein at least one substrate is a substrate having the above color filter. It is an element.
【0019】以下、本発明を詳細に説明する。本発明の
カラーフィルターは、同一透明基板上にn色(nは2以
上の整数)の複数の異なる色の微細な画素部を有するカ
ラーフィルターにおいて、 1)画素部が設けられる位置に多数の開口部を形成した
遮光膜と、画素部の複数の異なる色の数と同一数の複数
の着色層とを有し、 2)該着色層は可視光透明材料で形成され、かつ該可視
光透明材料の、遮光膜の第1の色の画素が形成される開
口部付近が第1の色で着色された着色部を有する第1の
着色層と、 3)該遮光膜の第1の色の画素とは異なる第2の色の画
素が形成される開口部付近が第2の色で着色された着色
部を有する第2の着色層と、 4)該遮光膜の第1の色の画素とも第2の色の画素とも
異なる第3の色の画素が形成される開口部付近が第3の
色で着色された着色部を有する第3の着色層と、 5)上記の3)を同様に繰り返して第n色の画素が形成
される開口部付近が第nの色で着色された着色部を有す
る第nの着色層と、を有し、該各々の着色層はその着色
層の異なる色で着色された各々の着色部が互に重なるこ
とがない様に積層され、該各々の着色部は遮光膜の開口
部を通して複数の異なる色が配列した画素部を形成して
いることを特徴とする。The present invention will be described in detail below. The color filter of the present invention is a color filter having a plurality of fine pixel portions of a plurality of different colors of n colors (n is an integer of 2 or more) on the same transparent substrate: 1) A large number of openings at positions where the pixel portions are provided. And a plurality of colored layers having the same number as the plurality of different colors of the pixel section, and 2) the colored layers are formed of a visible light transparent material, and the visible light transparent material. A first colored layer having a colored portion colored with the first color in the vicinity of the opening where the pixel of the first color of the light shielding film is formed, and 3) the pixel of the first color of the light shielding film. A second colored layer having a colored portion colored with a second color in the vicinity of an opening where a pixel of a second color different from the above is formed; The vicinity of the opening where the pixel of the third color different from the pixel of the second color is formed has the colored portion colored with the third color. A third colored layer; and 5) an nth colored layer having a colored portion colored with the nth color in the vicinity of the opening where the pixel of the nth color is formed by repeating the above 3) in the same manner, Each of the colored layers are laminated so that the colored portions colored with different colors of the colored layer do not overlap each other, and each of the colored portions has a plurality of openings through the opening of the light shielding film. It is characterized in that a pixel portion in which different colors are arranged is formed.
【0020】また上記のようなカラーフィルターの製造
方法は、同一透明基板上にn色の複数の異なる色の微細
な画素部を有するカラーフィルターの製造方法におい
て、 1)透明基板上に遮光膜を形成し、該遮光膜の画素部が
設けられる位置に多数の開口部を形成する工程、 2)該透明基板の遮光膜上に可視光透明材料からなる第
1の着色層を設ける工程、 3)該第1の着色層の第1の色の画素となる領域以外の
領域の可視光透明材料に光パターン露光、または光パタ
ーン露光と加熱による光硬化により着色防止領域を形成
する工程、 4)上記第1の色の画素となる領域である混色防止領域
画素部に、印刷により第1の色の着色材を供給して着色
して着色部を形成する工程、 5)着色した該第1の着色層を熱又は光により硬化させ
る工程、 6)該第1の着色層上に第1の着色層とは別の可視光透
明材料からなる着色層を積層して設ける工程、 7)該第1の色とは別の色の着色を上記3)から6)の
工程を繰り返して行い、画素部の複数の異なる色の数と
同一数の第n色の着色層を積層し、各々の着色層の着色
部が互に重なることがなく形成することを特徴とする。The method of manufacturing a color filter as described above is the same as the method of manufacturing a color filter having a plurality of n-color fine pixel portions of different colors on the same transparent substrate. 1) A light-shielding film is provided on the transparent substrate. Forming, and forming a large number of openings at positions where the pixel portion of the light shielding film is provided, 2) providing a first colored layer made of a visible light transparent material on the light shielding film of the transparent substrate, 3) A step of forming a coloring prevention area on the visible light transparent material in an area other than an area to be a pixel of the first color of the first colored layer by light pattern exposure, or light curing by light pattern exposure and heating, 4) above A step of supplying a coloring material of the first color by printing to form a colored portion in the color mixture prevention area pixel portion, which is an area to be a pixel of the first color, 5) the colored first coloring Curing the layer by heat or light 6) A step of laminating and providing a colored layer made of a visible light transparent material different from the first colored layer on the first colored layer, 7) Coloring a color different from the first color described above. The steps 3) to 6) are repeated to form the same number of coloring layers of the nth color as the number of different colors in the pixel portion, and the coloring portions of the respective coloring layers do not overlap with each other. It is characterized by doing.
【0021】また、本発明の液晶素子は、上記の第n色
の複数の着色層を積層してなるカラーフィルターを用い
ることに特徴を有し、透明電極の形成された一対の基板
間に強誘電性液晶を配置し、少なくとも一方の透明電極
と基板間に上記のカラーフィルターを有する液晶素子で
ある。Further, the liquid crystal element of the present invention is characterized in that it uses a color filter formed by laminating a plurality of the above-mentioned colored layers of the nth color, and has a high strength between a pair of substrates on which transparent electrodes are formed. A liquid crystal element in which a dielectric liquid crystal is disposed and the above-mentioned color filter is provided between at least one transparent electrode and the substrate.
【0022】[0022]
【発明の実施の形態】次に、図面に基づき本発明を具体
的に説明する。図1は本発明のカラーフィルターの一実
施形態を示す概略断面図である。同図1において、本発
明のカラーフィルターは、3色、例えば赤、青、緑の異
なる色の微細な画素部を有するカラーフィルターであ
る。透明基板21上に遮光膜22が形成され、該遮光膜
22には画素部30が設けられる位置に多数の開口部3
1が形成されブラックマトリックスを示し、また遮光膜
22上には、画素部の異なる3色の数と同一数の3個の
着色層が積層されている。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Next, the present invention will be specifically described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic sectional view showing an embodiment of the color filter of the present invention. In FIG. 1, the color filter of the present invention is a color filter having fine pixel portions of three colors, for example, different colors of red, blue and green. A light-shielding film 22 is formed on a transparent substrate 21, and a large number of openings 3 are formed in the light-shielding film 22 at positions where pixel portions 30 are provided.
1 indicates a black matrix, and on the light-shielding film 22, three colored layers of the same number as the three different colors of the pixel portion are laminated.
【0023】まず、遮光膜22上には、第1の着色層2
3が設けられる。第1の着色層23は可視光透明材料で
形成され、かつ第1の着色層23には、遮光膜22の第
1の色の画素が形成される開口部31a付近が第1の色
で着色され、第1の色の着色部26が形成されている。First, the first colored layer 2 is formed on the light shielding film 22.
3 is provided. The first colored layer 23 is formed of a visible light transparent material, and the first colored layer 23 is colored with the first color in the vicinity of the opening 31a where the pixel of the first color of the light shielding film 22 is formed. Thus, the colored portion 26 of the first color is formed.
【0024】第1の着色層23の上には、第2の着色層
24が設けられる。第2の着色層24は同様に可視光透
明材料で形成され、遮光膜22の第1の色の画素とは異
なる第2の色の画素が形成される開口部31b付近が第
2の色で着色された着色部27が形成されている。A second colored layer 24 is provided on the first colored layer 23. The second colored layer 24 is also formed of a visible light transparent material, and the second color is formed in the vicinity of the opening 31b in which the pixel of the second color different from the pixel of the first color of the light shielding film 22 is formed. A colored portion 27 that is colored is formed.
【0025】さらに、第2の着色層24の上には、第3
の着色層25が設けられる。第3の着色層25は同様に
可視光透明材料で形成され、遮光膜22の第1および第
2の色の画素とは異なる第3の色の画素が形成される開
口部31c付近が第3の色で着色された着色部28が形
成されている。Further, a third layer is formed on the second colored layer 24.
The colored layer 25 is provided. The third colored layer 25 is similarly formed of a visible light transparent material, and the vicinity of the opening 31c where the pixel of the third color different from the pixels of the first and second colors of the light shielding film 22 is formed is the third. The colored portion 28 colored with the color is formed.
【0026】第3の着色層25の上には保護層29が設
けられ、第1〜第3の各々の着色層23,24,25は
その着色層の異なる色で着色された各々の着色部26,
27,28が互に重なることがない様に積層され、該各
々の着色部26,27,28は遮光膜22の開口部31
a〜31cを通して3つの色が配列した画素部30を形
成し、カラーフィルターを構成している。A protective layer 29 is provided on the third colored layer 25, and each of the first to third colored layers 23, 24 and 25 is colored with a different color from the colored layer. 26,
27 and 28 are laminated so as not to overlap each other, and the colored portions 26, 27, and 28 are formed in the openings 31 of the light-shielding film 22.
A pixel portion 30 in which three colors are arranged is formed through a to 31c to form a color filter.
【0027】次に、本発明のカラーフィルターの製造方
法を説明する。図2〜4は本発明のカラーフィルターの
製造方法の一例を示す工程図である。図2は本発明のカ
ラーフィルターの製造方法の前工程を示す工程図、図3
は本発明のカラーフィルターの製造方法の中工程を示す
工程図、図4は本発明のカラーフィルターの製造方法の
後工程を示す工程図である。Next, a method for manufacturing the color filter of the present invention will be described. 2 to 4 are process diagrams showing an example of the method for manufacturing a color filter of the present invention. FIG. 2 is a process diagram showing a pre-process of the method for manufacturing a color filter of the present invention, FIG.
FIG. 4 is a process diagram showing an intermediate step of the method for producing a color filter of the present invention, and FIG. 4 is a process diagram showing a subsequent step of the method for producing a color filter of the present invention.
【0028】まず、図2(1)において、透明基板1上
に遮光膜2を設ける。遮光膜2には画素部が設けられる
位置に多数の開口部31を形成し、ブラックマトリック
スを形成する。なお、次の図2(2)において、着色層
を塗布するが、この場合、遮光膜2を付けてから着色層
を塗布しても良いし、着色層を形成した後に遮光膜2を
着色層の上に積層しても良い。必要なら異なる色の着色
層と着色層の間に遮光膜を形成しても良い。First, in FIG. 2A, the light shielding film 2 is provided on the transparent substrate 1. A large number of openings 31 are formed in the light-shielding film 2 at the positions where the pixel portions are provided to form a black matrix. 2 (2), a colored layer is applied. In this case, the light shielding film 2 may be applied before the colored layer is applied, or the light shielding film 2 may be applied after forming the colored layer. It may be laminated on top. If necessary, a light shielding film may be formed between the colored layers of different colors.
【0029】次に、図2(2)において、透明基板1上
に可視光に対し透明な可視光透明材料からなる第1の色
の着色層3を塗布する。着色層の塗布方法はスピンコー
ト法の他、後で述べる様々な方法が使用できる。着色層
は着色材が吸収される材料を用いる。Next, in FIG. 2B, a colored layer 3 of a first color made of a visible light transparent material transparent to visible light is applied on the transparent substrate 1. As the method for applying the colored layer, various methods described later can be used in addition to the spin coating method. A material that absorbs the coloring material is used for the coloring layer.
【0030】次に、図2(3)において、画素部7以外
の部分を光パターン露光4により光硬化して架橋させ、
画素部以外は次の着色工程で着色材が吸収されないよう
にする。このとき露光のパターンは異なる色全ての画素
部を露光しないで未硬化のままにてしておいても良い
し、次の着色工程で着色を行なおうとする色の画素部以
外はすべて露光するパターンを用いて第1の色に着色す
る画素部以外を全て硬化させても良い。露光の後、硬化
を促進するためにオーブンやホットプレートなどにより
加熱しても良い。架橋硬化部分8では着色材が吸収され
なくなるという性質を利用する事が本発明を実現するた
めに重要な点である。この露光はフォトリソ用の露光装
置とフォトマスクを利用すれば高解像度で実現する事が
出来る。Next, in FIG. 2 (3), a portion other than the pixel portion 7 is photocured by light pattern exposure 4 to be crosslinked,
Except for the pixel portion, the coloring material is prevented from being absorbed in the next coloring step. At this time, the exposure pattern may be left uncured without exposing all the pixel parts of different colors, or exposing all except the pixel part of the color to be colored in the next coloring step. The pattern may be used to cure all but the pixel portion colored in the first color. After exposure, it may be heated with an oven or a hot plate to accelerate curing. Utilizing the property that the colorant is not absorbed in the cross-linking cured portion 8 is an important point for realizing the present invention. This exposure can be realized with high resolution by using a photolithography exposure device and a photomask.
【0031】次に、図2(4)において、印刷法により
画素部7へ着色材を供給し第1の色の着色層3の未硬化
の可視光透明材料に吸収させる。図2(4)の5はオフ
セット印刷を用いた場合の第1の色の着色材を画素部に
印刷するためのブランケット胴を示している。第1の色
の画素を形成する為の印刷版(図中には示していない)
で着色材をブランケット胴5上に転写して未硬化の可視
光透明材料を着色した後、硬化させて第1の色の着色部
6の着色を完成する。Next, in FIG. 2 (4), a coloring material is supplied to the pixel portion 7 by a printing method so that the uncured visible light transparent material of the coloring layer 3 of the first color absorbs the coloring material. Reference numeral 5 in FIG. 2 (4) shows a blanket cylinder for printing the coloring material of the first color on the pixel portion when the offset printing is used. Printing plate for forming pixels of the first color (not shown in the figure)
Then, the coloring material is transferred onto the blanket cylinder 5 to color the uncured visible light transparent material and then cured to complete the coloring of the colored portion 6 of the first color.
【0032】次に、図3(5)において、図2(4)の
第1の色の着色層の着色が終わったあと、第1の色の着
色層の未硬化の画素部7aを光又は熱9により硬化させ
る。硬化の後、着色層の表面を洗浄して着色層に吸収さ
れなかった着色材を除去しても良い。Next, in FIG. 3 (5), after the coloring of the colored layer of the first color in FIG. 2 (4) is completed, the uncured pixel portion 7a of the colored layer of the first color is exposed to light or light. It is cured by heat 9. After the curing, the surface of the colored layer may be washed to remove the coloring material not absorbed by the colored layer.
【0033】次に、図3(6)において、図3(5)の
着色の終わった第1の色の着色層3の上に、第1の色と
は異なる第2の色の画素の着色のための第2の色の着色
層10を第1の色の着色層3の塗布と同様にして塗布す
る。Next, in FIG. 3 (6), on the colored layer 3 of the first color which has been colored as shown in FIG. 3 (5), the pixel of the second color different from the first color is colored. The colored layer 10 of the second color is applied in the same manner as the coating of the colored layer 3 of the first color.
【0034】次に、図3(7)において、第1の色の着
色の場合と全く同様に、画素部7以外の部分を光パター
ン露光4により光硬化して架橋させ、画素部7以外は次
の着色工程で着色材が吸収されないようにする。このと
き露光のパターンは異なる色全ての画素部を露光しない
で未硬化のままにてしておいても良いし、次の着色工程
で着色を行なおうとする色の画素部以外はすべて露光す
るパターンを用いて第2の色に着色する画素部以外を全
て硬化させても良い。第1の色の着色の場合と同様に露
光の後、硬化を促進するためにオーブンやホットプレー
トなどにより加熱しても良い。Next, in FIG. 3 (7), in the same manner as in the case of coloring the first color, the portions other than the pixel portion 7 are photo-cured by light pattern exposure 4 to be crosslinked, and the portions other than the pixel portion 7 are Prevent the colorant from being absorbed in the next coloring step. At this time, the exposure pattern may be left uncured without exposing all the pixel parts of different colors, or exposing all except the pixel part of the color to be colored in the next coloring step. The pattern may be used to cure all but the pixel portion colored in the second color. Similar to the case of coloring the first color, after the exposure, heating may be performed with an oven or a hot plate to accelerate the curing.
【0035】次に、図3(8)において、第1の色の印
刷と同様にして印刷法により第2の色の画素部7bへ着
色材を供給し第2の色の着色層12の未硬化の可視光透
明材料に吸収させる。図3の11はオフセット印刷を用
いた場合に第2の色の着色材を画素に印刷するためのブ
ランケット胴を示している。第2の色の画素の為の印刷
版(図中には示していない)で着色材をブランケット胴
11上に転写して着色した後、硬化させて第2の色の着
色部12の着色を完成する。Next, in FIG. 3 (8), the coloring material is supplied to the pixel portion 7 b of the second color by the printing method similarly to the printing of the first color, and the coloring layer 12 of the second color is not formed. Absorb into a cured visible light transparent material. Reference numeral 11 in FIG. 3 shows a blanket cylinder for printing the second color coloring material on the pixels when offset printing is used. The coloring material is transferred onto the blanket cylinder 11 for coloring with a printing plate (not shown in the figure) for the pixels of the second color and then cured to color the coloring portion 12 of the second color. Complete.
【0036】次に、図4(9)において、図3(8)の
第2の色の着色層の着色が終わったら、第2の色の着色
層10の未硬化の画素部7bを光又は熱9により硬化さ
せる。硬化の後、着色層の表面を洗浄して着色層に吸収
されなかった着色材を除去しても良い。Next, in FIG. 4 (9), when the coloring of the second colored layer shown in FIG. 3 (8) is completed, the uncured pixel portion 7 b of the second colored layer 10 is exposed to light or light. It is cured by heat 9. After the curing, the surface of the colored layer may be washed to remove the coloring material not absorbed by the colored layer.
【0037】次に、図4(10)、(11)、(12)
において、上記と同様の手順を第3の色の着色について
も行ない、該第2の色の着色層10の上に第3の色の着
色層13を塗布し、画素の部分のみを残して光パターン
を露光4して硬化させ、第3の色の画素の為の印刷版
(図中には示していない)で着色材をブランケット胴1
4上に転写して着色し、硬化させて第3の色の着色部1
5の着色を完成する。Next, FIGS. 4 (10), (11) and (12)
In the above, the same procedure as described above is performed for coloring the third color, the third color coloring layer 13 is applied on the second color coloring layer 10, and only the pixel portion is left to emit light. The pattern is exposed to light 4 and cured, and the colorant is applied to the blanket cylinder 1 with a printing plate (not shown in the figure) for pixels of the third color.
4 and transferred onto 4 to be colored, and then cured to give a third colored portion 1
Complete the coloring of 5.
【0038】次に、図4(13)において、第3の色の
着色層13の未硬化の画素部7cを光又は熱9により硬
化させる。硬化の後、着色層の表面を洗浄して着色層に
吸収されなかった着色材を除去しても良い。Next, in FIG. 4 (13), the uncured pixel portion 7 c of the colored layer 13 of the third color is cured by light or heat 9. After the curing, the surface of the colored layer may be washed to remove the coloring material not absorbed by the colored layer.
【0039】以上の様にして、第1の色の画素のみ着色
した第1の色の着色層16と第2の色の画素のみ着色し
た第2の色の着色層17と第3の色の画素のみ着色した
第3の色の着色層18を積層したカラーフィルターが出
来る。上記のカラーフィルターは、赤(R)、青
(B)、緑(G)の3色の微細な画素部を有するカラー
フィルターである。As described above, the colored layer 16 of the first color in which only the pixels of the first color are colored, the colored layer 17 of the second color in which only the pixels of the second color are colored, and the colored layer 17 in the third color are colored. A color filter in which a colored layer 18 of a third color in which only pixels are colored is laminated can be formed. The color filter is a color filter having fine pixel portions of three colors of red (R), blue (B) and green (G).
【0040】必要に応じて、積層した着色層の上に透光
性の保護層を塗布して、着色層を保護したり表面平坦性
を改善したりしても良い。If necessary, a translucent protective layer may be applied onto the laminated colored layers to protect the colored layers or improve the surface flatness.
【0041】本発明に使用できる印刷装置としては、従
来カラーフィルターの形成の為に提案されてきた平板オ
フセット印刷機や凹版のグラビア印刷機、スクリーン印
刷機、凸版印刷機などが使用できる。このような方法に
より低コストで着色材の供給が出来る。As a printing apparatus which can be used in the present invention, a flat plate offset printing machine, an intaglio gravure printing machine, a screen printing machine, a letterpress printing machine and the like which have been conventionally proposed for forming a color filter can be used. By such a method, the coloring material can be supplied at low cost.
【0042】本発明のカラーフィルターの製造方法が、
従来のカラーフィルターの製法である印刷法と異なる点
は、まず第一にインクなどの着色材がそれ自体でカラー
フィルター層を形成するのではなくて、着色材が着色層
のなかに吸収され、カラーフィルター層は着色材そのも
のではなく着色層が担うという事である。これにより、
印刷工程での圧力によるインク層の変形やインクの重な
りによる凹凸の形成等のパターニング精度を低下させる
問題が回避される。The method for producing a color filter of the present invention comprises
The difference from the printing method that is a conventional color filter manufacturing method is that, first of all, the coloring material such as ink does not form the color filter layer by itself, but the coloring material is absorbed in the coloring layer, The color filter layer is not the coloring material itself but the coloring layer. This allows
Problems such as deformation of the ink layer due to pressure in the printing process and formation of irregularities due to overlapping of ink, which deteriorate patterning accuracy, are avoided.
【0043】第二に着色層の画素部のみが着色材を吸収
し、それ以外の部分には着色材が吸収されないのでフィ
ルター画素の形成精度は上記の露光の精度で概ね決ま
る。従って、印刷によるインク供給に従来から付きまと
う精度低下がこれにより回避される。例えば、若干変形
するゴム性のブランケット胴を使って着色層上にオフセ
ット印刷を行なった場合、ブランケット胴の表面が圧力
で多少変形てし、着色材(インクに相当する)の供給位
置が基板上の画素部より少しずれても、画素部から外れ
た部分では液体の着色材は吸収されずに画素部に引き込
まれて吸収され、供給の位置ずれが自動的に補正され
る。スクリーン印刷などで問題になる位置ずれに対して
も同様の補正効果がある。印刷版と基板上の画素部との
正確なアライメントは必要であるが、その精度は着色材
の吸収領域があるために通常の印刷法で要求される精度
と同程度で良い。多少の位置ずれは印刷版の変形による
位置ずれと同様に自動的に補正される。Secondly, only the pixel portion of the coloring layer absorbs the coloring material, and the other portions do not absorb the coloring material, so that the forming accuracy of the filter pixel is substantially determined by the above-mentioned exposure accuracy. Therefore, the decrease in precision conventionally associated with ink supply by printing is avoided thereby. For example, when offset printing is performed on a colored layer using a slightly deformable rubber blanket cylinder, the surface of the blanket cylinder is slightly deformed by the pressure, and the supply position of the coloring material (corresponding to ink) is on the substrate. Even if it is slightly deviated from the pixel portion, the liquid colorant is not absorbed in the portion deviated from the pixel portion but is drawn into the pixel portion and absorbed, and the positional deviation of the supply is automatically corrected. There is a similar correction effect for the positional deviation which is a problem in screen printing. Accurate alignment between the printing plate and the pixel portion on the substrate is necessary, but its accuracy may be approximately the same as the accuracy required by a normal printing method because of the absorption region of the coloring material. A slight misalignment is automatically corrected in the same manner as a misalignment due to the deformation of the printing plate.
【0044】オフセット印刷においては、普通、印刷版
の親油性表面に油性のインクを載せ、親水性表面には水
を供給してインクの付着を抑制する。しかし、本発明に
おいては、親水性の着色層を用いる場合には、逆に親水
性の着色材を印刷版の親水性表面に載せ、親油性表面の
撥水性を利用して着色材の付着を抑制する事が出来る。
油性インクを用いる場合に対して、本発明の印刷版はネ
ガ・ポジの関係になる。このようなそれぞれの印刷法に
適した印刷版の作成は、それぞれの印刷法に応じて工夫
する事が出来る。光硬化領域の形成により通常の印刷法
によるカラーフィルターの形成法に較べて高い精度が得
られるので従来よりも広い種類の印刷法が適用可能であ
る。また、印刷法の適用により、同一色を複数画素分同
時に描画することができる。In offset printing, oily ink is usually placed on the lipophilic surface of a printing plate, and water is supplied to the hydrophilic surface to suppress ink adhesion. However, in the present invention, when a hydrophilic coloring layer is used, on the contrary, a hydrophilic coloring material is placed on the hydrophilic surface of the printing plate to prevent the adhesion of the coloring material by utilizing the water repellency of the lipophilic surface. Can be suppressed.
The printing plate of the present invention has a negative / positive relationship with respect to the case of using an oil-based ink. Creation of a printing plate suitable for each of these printing methods can be devised according to each printing method. By forming the photo-cured region, higher accuracy can be obtained as compared with the method of forming a color filter by a normal printing method, and therefore, a wider variety of printing methods than conventional can be applied. Further, by applying the printing method, the same color can be simultaneously drawn for a plurality of pixels.
【0045】以上の様に、本発明においては、色ごとに
別の着色層を設ける事により、印刷の際に着色すべきで
はない未硬化の画素部に着色すべきでない色の着色材を
吸収させる危険を避ける事が出来、特定の色の画素に別
の色が重なりあう事を確実に防止する事が出来る。ま
た、着色材の色や種類によって着色層への吸収特性が異
なる場合には、色ごとに別の吸収層材料を用いる事によ
り吸収特性を色ごとに最適化する事が出来るという利点
がある。As described above, in the present invention, by providing different colored layers for each color, the uncured pixel portion which should not be colored during printing absorbs the colorant which should not be colored. It is possible to avoid the risk of causing it, and it is possible to reliably prevent pixels of a specific color from overlapping with another color. Further, when the absorption characteristics of the coloring layer differ depending on the color and type of the coloring material, there is an advantage that the absorption characteristics can be optimized for each color by using different absorption layer materials for each color.
【0046】本発明においては、画素部以外を正確に露
光して光硬化させる事が必要であるが、フォトリソとは
違って現像やエッチングなどの工程は必要ない。このた
め現像液や洗浄液などは不要であり、直材質を著しく節
約出来るだけでなく、この工程で生じる不良品の発生が
フォトリソに較べて遙に少ない。In the present invention, it is necessary to accurately expose and photo-cure the portions other than the pixel portion, but unlike photolithography, steps such as development and etching are not necessary. For this reason, a developing solution and a cleaning solution are not required, and not only the direct material can be remarkably saved, but also defective products generated in this process are much smaller than those in photolithography.
【0047】本発明に用いる透明基板としては、従来カ
ラーフィルターに用いられている透明基板であれば如何
なるものでも使用可能である。例えば、青板ガラス、無
アルカリガラス、石英ガラスなどのガラス、ポリカーボ
ネート樹脂、アクリル樹脂その他のプラスチック基板や
サファイアの薄い結晶なども使用可能である。厚さは原
理的な制約は特にないが、実用上0.1〜3.0mm程
度である。透明基板上には、必要に応じ画素間の遮光
膜、いわゆるブラックマトリックスを形成しておいても
良い。As the transparent substrate used in the present invention, any transparent substrate conventionally used for color filters can be used. For example, soda lime glass, non-alkali glass, glass such as quartz glass, polycarbonate resin, acrylic resin and other plastic substrates, and thin crystals of sapphire can also be used. The thickness is not particularly limited in principle, but is practically about 0.1 to 3.0 mm. If necessary, a light-shielding film between pixels, that is, a so-called black matrix may be formed on the transparent substrate.
【0048】着色層の塗布装置としてはスピンコーター
の他、様々な方式の装置が使用可能である。各種のロー
ルコーター、ブレードコーター、エアナイフコーター、
ロッドバーコーターなどが使用可能である。塗布後はオ
ーブン、ホットプレートなどによる加熱乾燥や自然乾燥
により固形の着色層とする。着色層の厚みは0.1〜5
0μm程度、より望ましくは0.5〜5μm程度であ
る。As the coating device for the colored layer, various types of devices other than the spin coater can be used. Various roll coaters, blade coaters, air knife coaters,
A rod bar coater or the like can be used. After coating, a solid colored layer is formed by heat drying using an oven or a hot plate or natural drying. The thickness of the colored layer is 0.1-5
It is about 0 μm, more preferably about 0.5 to 5 μm.
【0049】着色材としては親水性の溶媒に親水性染料
を溶かしたものが使用できる。溶媒の例としては、高純
度の水にエチレングリコールやプロピレングリコールな
どのグリコール誘導体、カルビトール誘導体、グリセリ
ンなどを混合して特性を調整したものが使用できる。ま
た、着色材の特性を制御するためにさらに様々な添加剤
を加えても良い。また、インクジェット用のインクは広
い範囲で使用可能である。ただし、インクジェットに必
要なほどの高純度化は必ずしも必要ではない。着色材と
しては親油性の溶媒に色素を分散したものも使用でき
る。顔料を分散した着色材も使用可能である。As the colorant, a material obtained by dissolving a hydrophilic dye in a hydrophilic solvent can be used. As an example of the solvent, a high-purity water mixed with a glycol derivative such as ethylene glycol or propylene glycol, a carbitol derivative, glycerin, or the like and having its characteristics adjusted can be used. Further, various additives may be added to control the characteristics of the coloring material. Ink jet inks can be used in a wide range. However, it is not always necessary to achieve the high purity required for ink jet. As the colorant, a pigment dispersed in a lipophilic solvent can also be used. A coloring material in which a pigment is dispersed can also be used.
【0050】着色層の材料としては着色材を吸収する性
質をもつものでありまた化学的に安定で可視光に対し透
明性に優れている事が必要である。本発明に使用する着
色層の材料としては、光照射、加熱または光照射と加熱
の処理により硬化し得るものであれば使用可能である。
例えば、親水性のアクリル系樹脂、エポキシ樹脂、シリ
コン樹脂、あるいはメチルセルロース、エチルセルロー
スなどのセルロース誘導体などが用いられる。The material of the colored layer is required to have a property of absorbing a coloring material, be chemically stable, and have excellent transparency to visible light. As a material for the colored layer used in the present invention, any material that can be cured by light irradiation, heating, or treatment of light irradiation and heating can be used.
For example, a hydrophilic acrylic resin, an epoxy resin, a silicone resin, or a cellulose derivative such as methyl cellulose or ethyl cellulose is used.
【0051】これらの樹脂を光、あるいは光と熱により
架橋硬化させるために光重合開始剤(架橋剤)を用いて
も良い。該光重合開始剤としては、重クロム酸塩、ビス
アジド化合物、ラジカル系開始剤、カチオン系開始剤、
アニオン系開始剤などが使用可能である。またこれらの
光重合開始剤を混合して、あるいは他の増感剤と組み合
わせて使用する事も出来る。なお架橋反応をより進行さ
せるために光照射の後に熱処理を施しても良い。照射す
る光の波長は着色膜が出来る限り可視光に透明であるも
のを選択するために、必要なら紫外線を用いてもよい。
365nm付近に主ピークを持つi線やもっと短波長の
254nm付近の成分を多く含むdeep UV光も使
用できる。A photopolymerization initiator (crosslinking agent) may be used to crosslink and cure these resins by light or light and heat. As the photopolymerization initiator, dichromate, bisazide compound, radical initiator, cationic initiator,
An anionic initiator or the like can be used. Further, these photopolymerization initiators can be mixed or used in combination with other sensitizers. Note that heat treatment may be performed after light irradiation in order to further advance the crosslinking reaction. In order to select the wavelength of the light to be irradiated so that the colored film is as transparent as possible to visible light, ultraviolet rays may be used if necessary.
I-line having a main peak near 365 nm and deep UV light containing much shorter wavelength components near 254 nm can also be used.
【0052】次に、本発明の液晶素子について説明す
る。本発明の液晶素子は、透明電極の形成された一対の
基板間に強誘電性液晶を配置し、少なくとも一方の透明
電極と基板間に、上記の複数の着色層が積層され、複数
の異なる色の微細な画素部を有するカラーフィルターを
有することを特徴とする。Next, the liquid crystal element of the present invention will be described. In the liquid crystal element of the present invention, a ferroelectric liquid crystal is arranged between a pair of substrates on which transparent electrodes are formed, and the plurality of colored layers described above are laminated between at least one of the transparent electrodes and the substrate to form a plurality of different colors. It has a color filter having a fine pixel portion.
【0053】本発明の液晶素子の具体的な例を一つ挙げ
と、図5の様な構成のものである。図5に示すように2
枚のガラス基板39a、39bを備えており、これらの
ガラス基板の一方の39b上には画素開口部を持つ遮光
膜40、その上に本発明の方法で形成したカラーフィル
ター41a〜41cを積層する。この上にカラーフィル
ターの保護層42、配線43、さらにその上に配線43
と導通させたITOの画素電極44を積層し、その表面
に配向制御膜48bを形成する。もう一方のガラス基板
39aには配線50、ITO電極49、配向制御膜48
aをこの順に積層する。One specific example of the liquid crystal element of the present invention has a structure as shown in FIG. 2 as shown in FIG.
It is provided with a plurality of glass substrates 39a and 39b, and a light shielding film 40 having a pixel opening is formed on one of the glass substrates 39b, and color filters 41a to 41c formed by the method of the present invention are laminated thereon. . The protective layer 42 of the color filter, the wiring 43, and the wiring 43 further thereon
The pixel electrode 44 of ITO which is electrically connected to is laminated, and the orientation control film 48b is formed on the surface thereof. The wiring 50, the ITO electrode 49, and the orientation control film 48 are formed on the other glass substrate 39a.
a is laminated in this order.
【0054】こうして膜形成が終了したガラス基板をお
互いに図5のようにスペーサー47を間に挟んで接着材
45で固定する。貼り合わされた2枚のガラス基板のエ
ッジ部をシールしてからスペーサー47により保たれた
セルギャップ46中に液晶、例えば、スメクチック液
晶、ネマチック液晶等、好ましくは強誘電性カイラルス
メクチック液晶を注入する。こうして出来る液晶素子の
裏、表に偏光板51a、51bを貼りつけ、配線に駆動
回路を接続する。バックライトを組み込んだフレームに
上記素子を組み込んでディスプレイ装置となる。The glass substrates on which the film has been thus formed are fixed to each other with an adhesive 45 with a spacer 47 interposed therebetween as shown in FIG. A liquid crystal, for example, a smectic liquid crystal, a nematic liquid crystal, etc., preferably a ferroelectric chiral smectic liquid crystal is injected into the cell gap 46 held by the spacer 47 after sealing the edge portions of the two glass substrates bonded together. Polarizing plates 51a and 51b are attached to the back and front of the liquid crystal element thus formed, and a drive circuit is connected to the wiring. A display device is obtained by incorporating the above elements into a frame incorporating a backlight.
【0055】[0055]
【実施例】次に具体的な実施例により本発明をより詳し
く説明するが本発明は以下の実施例にのみ限定されるも
のではない。EXAMPLES The present invention will now be described in more detail with reference to specific examples, but the present invention is not limited to the following examples.
【0056】実施例1 赤、青、緑3色の画素を規則的に並べた液晶ディスプレ
イ用のカラーフィルターを作成する方法を説明する。Example 1 A method for producing a color filter for a liquid crystal display in which red, blue and green three color pixels are regularly arranged will be described.
【0057】洗浄により充分に汚れを除去した無アルカ
リガラス基板上にスパッタリング法でCrを100nm
の厚さに堆積させる。次に、フォトリソ法により、あら
かじめ定めたパターンにCrを除去して開口部を形成
し、ブラッグ・マトリックス(BM)とする。100 nm of Cr was sputtered on an alkali-free glass substrate from which dirt was sufficiently removed by washing.
To a thickness of. Next, Cr is removed in a predetermined pattern by photolithography to form an opening, thereby forming a Bragg matrix (BM).
【0058】次に、図2〜4と同様の手順でカラーフィ
ルターを形成する。まず上記BM付きガラス基板上にビ
スフェノールA型エポキシ樹脂96重量%、カチオン系
開始剤4重量%からなる光硬化性樹脂組成物を赤の着色
層としてスピンコート法により約2μmの厚さに塗布
し、90℃、25分のプリベークを行なって着色層とす
る。Next, a color filter is formed in the same procedure as shown in FIGS. First, a photocurable resin composition comprising 96% by weight of a bisphenol A type epoxy resin and 4% by weight of a cationic initiator was applied as a red colored layer on the above glass substrate with BM to a thickness of about 2 μm by a spin coating method. Prebaking is performed at 90 ° C. for 25 minutes to form a colored layer.
【0059】次に、BMとほぼ同一のパターンだがBM
の開口部より若干狭い開口部を有するフォトマスクを介
してBM開口部上の着色層を紫外線露光し、さらに12
0℃、10分のポストベークを行なってBM上の露光領
域を硬化させ着色材が吸収されないようにする。赤、
青、緑の画素は相互に約20μm間隔で並べた。Next, although the pattern is almost the same as BM, BM
Of the colored layer on the BM opening through a photomask having an opening slightly narrower than the opening of
Post-bake at 0 ° C. for 10 minutes to cure the exposed areas on the BM so that the colorant is not absorbed. Red,
The blue and green pixels are arranged at intervals of about 20 μm.
【0060】この着色層の未硬化部に合せたパターンを
持ち赤の画素のみ形成された印刷版と表面がゴム性のブ
ランケット胴を用い平板オフセット印刷により、赤の着
色材を赤に着色する開口部の着色層に印刷して吸収させ
る。着色材の溶媒の主成分としては水を用い、これに親
水性の染料(C.I.アシッドレッド 35)を溶解さ
せたものを用いる。赤の着色が終了したあと、ガラス基
板ごと250℃、30分の加熱を行ない、未硬化であっ
た画素部も完全に硬化させ、赤の画素のみが着色して並
んだカラーフィルター部が出来る。An opening for coloring the red coloring material into red by flat plate offset printing using a printing plate having a pattern matched with the uncured portion of the colored layer and formed with only red pixels and a blanket cylinder having a rubber surface. Part of the colored layer is printed and absorbed. Water is used as the main component of the solvent of the coloring material, and a solution in which a hydrophilic dye (CI Acid Red 35) is dissolved is used. After the red coloring is completed, the glass substrate is heated at 250 ° C. for 30 minutes to completely cure the uncured pixel portion, and only the red pixels are colored to form a color filter portion.
【0061】着色が済んで硬化した赤の着色層の表面
に、赤の着色層と全く同様の手順で上記のビスフェノー
ルA型エポキシ樹脂96重量%、カチオン系開始剤4重
量%からなる光硬化性樹脂組成物を青の着色層としてス
ピンコート法により約2μmの厚さに塗布し、90℃、
25分のプリベークを行なって着色層とする。On the surface of the red colored layer which has been colored and cured, the photocurable composition comprising 96% by weight of the above-mentioned bisphenol A type epoxy resin and 4% by weight of a cationic initiator is prepared by the same procedure as for the red colored layer. The resin composition was applied as a blue colored layer by a spin coating method to a thickness of about 2 μm,
Pre-baking is performed for 25 minutes to form a colored layer.
【0062】次に、BMとほぼ同一のパターンだがBM
の開口部より若干狭い開口部を有するフォトマクスを介
して、BM開口部上の着色層を紫外線露光し、さら12
0℃、10分のポストベークを行なってBM上の露光領
域を硬化させ着色材が吸収されないようにする。この着
色層の未硬化部に合わせたパターンを持ち青の画素のみ
形成された印刷版と表面がゴム性のブランケット胴を用
い、平板オフセット印刷により青の着色材を青に着色す
る開口部の着色層に印刷して吸収させる。Next, although the pattern is almost the same as BM, BM
The colored layer on the BM opening is exposed to ultraviolet light through a photomask having an opening slightly narrower than the opening of
Post-bake at 0 ° C. for 10 minutes to cure the exposed areas on the BM so that the colorant is not absorbed. Using a printing plate that has a pattern that matches the uncured portion of this colored layer and has only blue pixels formed on it, and a blanket cylinder with a rubber surface, the blue coloring material is colored blue by flat plate offset printing. Print on layers to absorb.
【0063】着色材の溶媒の主成分としては水を用い、
これに親水性の染料(C.I.ダイレクトブルー 8
6)を溶解させたものを用いる。青の着色が終了したあ
と、ガラス基板ごと250℃、30分の加熱を行ない、
未硬化であった画素部も完全に硬化させる。こうして赤
の画素のみ着色した赤の着色層の上に、青の画素のみが
着色した着色層が積層したカラーフィルター部が出来
る。Water is used as the main component of the colorant solvent,
A hydrophilic dye (CI Direct Blue 8
A solution obtained by dissolving 6) is used. After the blue coloring is completed, heat the glass substrate at 250 ° C for 30 minutes,
The uncured pixel portion is also completely cured. In this way, a color filter section in which a colored layer colored only in blue pixels is laminated on a red colored layer colored only in red pixels is formed.
【0064】赤の着色層上に青の着色層を積層した上記
の手順と同様にして、該青の着色層上に緑の画素部を緑
に着色した緑の着色層を形成する。The green colored layer in which the green pixel portion is colored green is formed on the blue colored layer in the same manner as the above procedure in which the blue colored layer is laminated on the red colored layer.
【0065】緑の着色層には、ビスフェノールA型エポ
キシ樹脂96重量%、カチオン系開始剤4重量%からな
る光硬化性樹脂組成物を用いる。また、緑の着色材の溶
媒の主成分としては水を用い、これに親水性の染料
(P.C.グリーンFOP)を溶解させたものを用い
る。For the green colored layer, a photocurable resin composition containing 96% by weight of a bisphenol A type epoxy resin and 4% by weight of a cationic initiator is used. Water is used as the main component of the solvent of the green colorant, and a solvent in which a hydrophilic dye (PC Green FOP) is dissolved is used.
【0066】こうして赤、青、緑の画素を並べたカラー
フィルター部が出来る。この表面にスピンコート法によ
りアクリル系樹脂を約1μmの厚さに塗布して保護膜と
した。In this way, a color filter section in which red, blue and green pixels are arranged can be formed. An acrylic resin was applied to this surface by spin coating to a thickness of about 1 μm to form a protective film.
【0067】このようにして形成したカラーフィルター
を光学顕微鏡で観察したところ混色は全く起きておら
ず、赤、青、緑の画素が規則的に配列した色再現性が良
く、表面が非常に平坦なカラーフィルターが得られた。When the color filter thus formed was observed with an optical microscope, no color mixing occurred, and the red, blue, and green pixels were regularly arranged to have good color reproducibility, and the surface was very flat. A color filter was obtained.
【0068】実施例2 洗浄により充分に汚れを除去した無アルカリガラス基板
上に、赤、青、緑、シアン、ヴァイオレット、イエロー
の6色の顔料を分散させた黒色の感光性樹脂を約1μm
の厚さに塗布し、フォトリソ法により開口部を設けてB
Mを形成する。Example 2 A black photosensitive resin in which pigments of six colors of red, blue, green, cyan, violet, and yellow were dispersed on a non-alkali glass substrate from which stains were sufficiently removed by washing to about 1 μm.
To the thickness of B, and an opening is formed by the photolithography method.
Form M.
【0069】これに実施例1と同様の手順でカラーフィ
ルターを形成する。まず上記BM付きガラス基板上にポ
リビニルピロリドン97重量%、光開始剤としてビスア
ジド化合物3重量%を混合した水溶性ネガレジストを約
3μmの厚さにメイヤーバーコーターで塗布し、90
℃、20分のプリベークを行なって光硬化性の着色層を
形成する。A color filter is formed on this by the same procedure as in the first embodiment. First, a water-soluble negative resist prepared by mixing 97% by weight of polyvinylpyrrolidone and 3% by weight of a bisazide compound as a photoinitiator on the above glass substrate with BM is applied to a thickness of about 3 μm with a Mayer bar coater, and 90
Prebaking is performed at 20 ° C. for 20 minutes to form a photocurable colored layer.
【0070】次に、BMとほぼ同一のパターンだがBM
の開口部より若干狭い開口部を有するフォトマスクを介
してBM開口部上の着色層を紫外線露光し、さらに11
0℃、15分のポストベークをおこなってBM上の露光
領域を硬化させ着色材が吸収されないようにする。赤、
青、緑の画素は相互に約20μ間隔で並べた。Next, although the pattern is almost the same as BM, BM
Of the colored layer on the BM opening through a photomask having an opening slightly narrower than the opening of
Post-baking is performed at 0 ° C. for 15 minutes to cure the exposed area on the BM so that the coloring material is not absorbed. Red,
The blue and green pixels are arranged at about 20 μ intervals.
【0071】この着色層の未硬化部に合せたパターンを
持ち赤の画素のみ形成された印刷版と表面がゴム性のブ
ランケット胴を用い平板オフセット印刷により、赤の着
色材を赤に着色する開口部の着色層に印刷して吸収させ
る。着色材の溶媒の主成分としては水を用い、これに親
水性の染料(レッド 137P)を溶解させたものを用
いる。赤の着色が終了したあと、ガラス基板ごと250
℃、30分の加熱を行ない、未硬化であった画素部も完
全に硬化させ、赤の画素のみが着色して並んだカラーフ
ィルター部が出来る。An opening for coloring the red coloring material to red by flat plate offset printing using a printing plate having a pattern matching only the uncured portion of the colored layer and formed with only red pixels and a blanket cylinder having a rubber surface. Part of the colored layer is printed and absorbed. Water is used as the main component of the solvent of the coloring material, and a solution in which a hydrophilic dye (Red 137P) is dissolved is used. After the red coloring is completed, 250 together with the glass substrate
By heating at 30 ° C. for 30 minutes, the uncured pixel portion is completely cured, and only the red pixels are colored to form a color filter portion.
【0072】着色が済んで硬化した赤の着色層の表面
に、赤の着色層と全く同様の手順で上記のポリビニルピ
ロリドン97重量%、光開始剤としてビスアジド化合物
3重量%を混合した水溶性ネガレジストを約3μmの厚
さにメイヤーバーコーターで塗布し、90℃、20分の
プリベークを行なって光硬化性の着色層を形成する。On the surface of the red colored layer which had been colored and cured, 97% by weight of the above polyvinylpyrrolidone and 3% by weight of a bisazide compound as a photoinitiator were mixed in the same procedure as that for the red colored layer. The resist is applied to a thickness of about 3 μm with a Meyer bar coater and prebaked at 90 ° C. for 20 minutes to form a photocurable colored layer.
【0073】次に、BMとほぼ同一のパターンだがBM
の開口部より若干狭い開口部を有するフォトマクスを介
して、BM開口部上の着色層を紫外線露光し、さら11
0℃、15分のポストベークを行なってBM上の露光領
域を硬化させ着色材が吸収されないようにする。この着
色層の未硬化部に合わせたパターンを持ち青の画素のみ
形成された印刷版と表面がゴム性のブランケット胴を用
い、平板オフセット印刷により青の着色材を青に着色す
る開口部の着色層に印刷して吸収させる。Next, although the pattern is almost the same as BM, BM
Of the colored layer on the BM opening through a photomask having an opening slightly narrower than the opening of
Post-bake at 0 ° C. for 15 minutes to cure the exposed areas on the BM and prevent the colorant from being absorbed. Using a printing plate that has a pattern that matches the uncured portion of this colored layer and has only blue pixels formed on it, and a blanket cylinder with a rubber surface, the blue coloring material is colored blue by flat plate offset printing. Print on layers to absorb.
【0074】着色材の溶媒の主成分としては水を用い、
これに親水性の染料(P.C.ブルー 50P)を溶解
させたものを用いる。青の着色が終了したあと、ガラス
基板ごと250℃、30分の加熱を行ない、未硬化であ
った画素部も完全に硬化させる。こうして赤の画素のみ
着色した赤の着色層の上に、青の画素のみが着色した着
色層が積層したカラーフィルター部が出来る。Water is used as the main component of the solvent of the coloring material,
A solution in which a hydrophilic dye (PC Blue 50P) is dissolved is used. After the blue coloring is completed, the glass substrate is heated at 250 ° C. for 30 minutes to completely cure the uncured pixel portion. In this way, a color filter section in which a colored layer colored only in blue pixels is laminated on a red colored layer colored only in red pixels is formed.
【0075】赤の着色層上に青の着色層を積層した上記
の手順と同様にして、該青の着色層上に緑の画素部を緑
に着色した緑の着色層を形成する。The green colored layer in which the green pixel portion is colored green is formed on the blue colored layer in the same manner as the above procedure in which the blue colored layer is laminated on the red colored layer.
【0076】緑の着色層には、上記のポリビニルピロリ
ドン97重量%、光開始剤としてビスアジド化合物3重
量%を混合した水溶性ネガレジストを用いる。また、緑
の着色材の溶媒の主成分としては水を用い、これに親水
性の染料(320ABG)を溶解させたものを用いる。For the green colored layer, a water-soluble negative resist containing 97% by weight of the above polyvinylpyrrolidone and 3% by weight of a bisazide compound as a photoinitiator is used. Further, water is used as the main component of the solvent of the green colorant, and a solvent in which a hydrophilic dye (320ABG) is dissolved is used.
【0077】こうして赤、青、緑の画素を並べたカラー
フィルター部が出来る。この表面にスピンコート法によ
りアクリル系樹脂を約1μmの厚さに塗布して保護膜と
した。In this way, a color filter section in which red, blue and green pixels are arranged can be formed. An acrylic resin was applied to this surface by spin coating to a thickness of about 1 μm to form a protective film.
【0078】このようにして形成したカラーフィルター
を光学顕微鏡で観察したところ混色は全く起きておら
ず、赤、青、緑の画素が規則的に配列した色再現性が良
く、表面が非常に平坦なカラーフィルターが得られた。When the color filter thus formed was observed with an optical microscope, no color mixing occurred, and the red, blue, and green pixels were regularly arranged to have good color reproducibility, and the surface was very flat. A color filter was obtained.
【0079】実施例3 赤、青、緑3色の画素を規則的に並べた液晶ディスプレ
イ用のカラーフィルターを作成する方法を説明する。Example 3 A method for producing a color filter for a liquid crystal display in which red, blue and green three color pixels are regularly arranged will be described.
【0080】洗浄により充分に汚れを除去した無アルカ
リガラス基板上にスパッタリング法でCrを100nm
の厚さに堆積させる。次に、フォトリソ法により、あら
かじめ定めたパターンにCrを除去して開口部を形成
し、ブラッグ・マトリックス(BM)とする。100 nm of Cr was sputtered on a non-alkali glass substrate from which dirt was sufficiently removed by washing.
To a thickness of. Next, Cr is removed in a predetermined pattern by photolithography to form an opening, thereby forming a Bragg matrix (BM).
【0081】次に、図2〜4と同様の手順でカラーフィ
ルターを形成する。まず上記BM付きガラス基板上にビ
スフェノールA型エポキシ樹脂96重量%、カチオン系
開始剤4重量%からなる光硬化性樹脂組成物を赤の着色
層としてスピンコート法により約2μmの厚さに塗布
し、90℃、25分のプリベークを行なって着色層とす
る。Next, a color filter is formed by the same procedure as shown in FIGS. First, a photocurable resin composition comprising 96% by weight of a bisphenol A type epoxy resin and 4% by weight of a cationic initiator was applied as a red colored layer on the above glass substrate with BM to a thickness of about 2 μm by a spin coating method. Prebaking is performed at 90 ° C. for 25 minutes to form a colored layer.
【0082】次に、BMとほぼ同一のパターンだがBM
の開口部より若干狭い開口部を有するフォトマスクを介
してBM開口部上の着色層を紫外線露光し、さらに12
0℃、10分のポストベークを行なってBM上の露光領
域を硬化させ着色材が吸収されないようにする。赤、
青、緑の画素は相互に約25μm間隔で並べた。Next, although the pattern is almost the same as BM, BM
Of the colored layer on the BM opening through a photomask having an opening slightly narrower than the opening of
Post-bake at 0 ° C. for 10 minutes to cure the exposed areas on the BM so that the colorant is not absorbed. Red,
The blue and green pixels are arranged at intervals of about 25 μm.
【0083】この着色層の未硬化部に合せたパターンを
持ち赤の画素のみ形成されたスクリーンを用いてスクリ
ーン印刷により、赤の着色材を赤に着色する開口部の着
色層に印刷して吸収させる。着色材の溶媒の主成分とし
ては水を用い、これに親水性の染料(C.I.アシッド
レッド 35)を溶解させたものを用いる。赤の着色が
終了したあと、ガラス基板ごと250℃、30分の加熱
を行ない、未硬化であった画素部も完全に硬化させ、赤
の画素のみが着色して並んだカラーフィルター部が出来
る。Screen printing is performed using a screen having a pattern matched to the uncured portion of the colored layer and only the red pixels are formed, and the red coloring material is printed on the colored layer in the opening portion for coloring red and absorbed. Let Water is used as the main component of the solvent of the coloring material, and a solution in which a hydrophilic dye (CI Acid Red 35) is dissolved is used. After the red coloring is completed, the glass substrate is heated at 250 ° C. for 30 minutes to completely cure the uncured pixel portion, and only the red pixels are colored to form a color filter portion.
【0084】着色が済んで硬化した赤の着色層の表面
に、赤の着色層と全く同様の手順で上記のビスフェノー
ルA型エポキシ樹脂96重量%、カチオン系開始剤4重
量%からなる光硬化性樹脂組成物を青の着色層としてス
ピンコート法により約2μmの厚さに塗布し、90℃、
25分のプリベークを行なって着色層とする。On the surface of the red colored layer which had been colored and was cured, the photocurable composition comprising 96% by weight of the above bisphenol A type epoxy resin and 4% by weight of a cationic initiator was prepared by the same procedure as for the red colored layer. The resin composition was applied as a blue colored layer by a spin coating method to a thickness of about 2 μm,
Pre-baking is performed for 25 minutes to form a colored layer.
【0085】次に、BMとほぼ同一のパターンだがBM
の開口部より若干狭い開口部を有するフォトマクスを介
して、BM開口部上の着色層を紫外線露光し、さら12
0℃、10分のポストベークを行なってBM上の露光領
域を硬化させ着色材が吸収されないようにする。この着
色層の未硬化部に合わせたパターンを持ち青の画素のみ
形成されたスクリーンを用いてスクリーン印刷により、
青の着色材を青に着色する開口部の着色層に印刷して吸
収させる。Next, although the pattern is almost the same as BM, BM
The colored layer on the BM opening is exposed to ultraviolet light through a photomask having an opening slightly narrower than the opening of
Post-bake at 0 ° C. for 10 minutes to cure the exposed areas on the BM so that the colorant is not absorbed. By screen printing using a screen in which only blue pixels have a pattern that matches the uncured portion of this colored layer,
The blue coloring material is printed on the coloring layer of the opening for coloring blue to absorb it.
【0086】着色材の溶媒の主成分としては水を用い、
これに親水性の染料(C.I.ダイレクトブルー 8
6)を溶解させたものを用いる。青の着色が終了したあ
と、ガラス基板ごと250℃、30分の加熱を行ない、
未硬化であった画素部も完全に硬化させる。こうして赤
の画素のみ着色した赤の着色層の上に、青の画素のみが
着色した着色層が積層したカラーフィルター部が出来
る。Water is used as the main component of the solvent of the coloring material,
A hydrophilic dye (CI Direct Blue 8
A solution obtained by dissolving 6) is used. After the blue coloring is completed, heat the glass substrate at 250 ° C for 30 minutes,
The uncured pixel portion is also completely cured. In this way, a color filter section in which a colored layer colored only in blue pixels is laminated on a red colored layer colored only in red pixels is formed.
【0087】赤の着色層上に青の着色層を積層した上記
の手順と同様にして、該青の着色層上に緑の画素部を緑
に着色した緑の着色層を形成する。The green colored layer in which the green pixel portion is colored green is formed on the blue colored layer in the same manner as the above procedure in which the blue colored layer is laminated on the red colored layer.
【0088】緑の着色層には、ビスフェノールA型エポ
キシ樹脂96重量%、カチオン系開始剤4重量%からな
る光硬化性樹脂組成物を用いる。また、緑の着色材の溶
媒の主成分としては水を用い、これに親水性の染料
(P.C.グリーンFOP)を溶解させたものを用い
る。For the green colored layer, a photocurable resin composition containing 96% by weight of a bisphenol A type epoxy resin and 4% by weight of a cationic initiator is used. Water is used as the main component of the solvent of the green colorant, and a solvent in which a hydrophilic dye (PC Green FOP) is dissolved is used.
【0089】こうして赤、青、緑の画素を並べたカラー
フィルター部が出来る。この表面にスピンコート法によ
りアクリル系樹脂を約1μmの厚さに塗布して保護膜と
した。Thus, a color filter section in which red, blue, and green pixels are arranged can be formed. An acrylic resin was applied to this surface by spin coating to a thickness of about 1 μm to form a protective film.
【0090】このようにして形成したカラーフィルター
を光学顕微鏡で観察したところ混色は全く起きておら
ず、赤、青、緑の画素が規則的に配列した色再現性が良
く、表面が非常に平坦なカラーフィルターが得られた。When the color filter thus formed was observed with an optical microscope, no color mixing occurred, and the red, blue, and green pixels were regularly arranged to have good color reproducibility, and the surface was very flat. A color filter was obtained.
【0091】実施例4 実施例1と同様の方法により無アルカリガラス上に着色
材を吸収する画素部とBM上の着色材を吸収しない混色
防止領域を持つ着色層を形成する。赤の画素部に完全に
一致させたグラビアロールを用意し、この着色層の赤の
画素部にグラビア印刷により赤の着色材を印刷する。赤
の画素の印刷後、赤の画素の着色層全体を加熱硬化し表
面を洗浄する。Example 4 By the same method as in Example 1, a coloring layer having a pixel portion which absorbs a coloring material and a color mixing prevention region which does not absorb the coloring material on BM is formed on non-alkali glass. A gravure roll that completely matches the red pixel portion is prepared, and a red coloring material is printed on the red pixel portion of this colored layer by gravure printing. After printing the red pixels, the entire colored layer of the red pixels is heat-cured and the surface is washed.
【0092】同様にして赤の着色層の上に青の画素部に
青の着色材を印刷した青の着色層を形成し、さらにその
上に緑の画素部に緑の着色材を印刷した緑の着色層を順
次形成する。全ての色を印刷後、全体を加熱硬化し、さ
らにその上に同様の保護層を形成してカラーフィルター
とする。Similarly, a blue colored layer in which a blue coloring material is printed on the blue pixel portion is formed on the red coloring layer, and a green coloring material is printed on the green coloring portion on the green pixel portion. The colored layers of are sequentially formed. After printing all the colors, the whole is heat-cured, and a similar protective layer is further formed thereon to form a color filter.
【0093】このようにして作成したカラーフィルター
は、画素間の混色が無くて良好な色再現性を持ち、また
表面平坦性に優れた良好な特性を示した。The color filter thus produced had good color reproducibility with no color mixture between pixels, and exhibited good characteristics with excellent surface flatness.
【0094】実施例5 実施例1と全く同様の方法により無アルカリガラス上に
オフセット印刷を用いて表面に保護層をもつカラーフィ
ルターを形成する。Example 5 A color filter having a protective layer on its surface is formed on an alkali-free glass by offset printing in the same manner as in Example 1.
【0095】このカラーフィルター上に各画素に合せて
配線と透明なセグメント電極をスパッタリング法とフォ
トリソ法により形成し、その上に配向膜を塗布しラビン
グにより配向性を持たせる。Wirings and transparent segment electrodes are formed on this color filter in accordance with each pixel by a sputtering method and a photolithography method, and an alignment film is applied on the wirings and rubbing to give orientation.
【0096】別に用意した同様の無アルカリガラス上に
やはり透明のコモン電極を形成し配向膜を形成する。直
径約2μm程度のSiO2 の微粒子をスペーサーとして
上記の2枚のガラスをガラス面を外側にして合わせ、そ
の間の約2μmのすき間に強誘電性液晶を注入し完全に
密閉する。上記の2枚のガラスの表面に偏光板を貼り合
わせて液晶ディスプレイパネルとした。この様にして得
られたパネルを駆動して画像を表示させたところ、良好
な画像が得られた。On a similar alkali-free glass prepared separately, a transparent common electrode is formed and an alignment film is formed. The SiO 2 particles having a diameter of about 2 μm are used as spacers to join the above two glasses with the glass surfaces facing outward, and a ferroelectric liquid crystal is injected into a gap of about 2 μm between them to completely seal the glass. A polarizing plate was attached to the surface of the above-mentioned two sheets of glass to form a liquid crystal display panel. When the panel thus obtained was driven to display an image, a good image was obtained.
【0097】[0097]
【発明の効果】以上説明した様に、本発明によれば、工
程が簡略で設備投資額が押さえられるという利点を持つ
印刷法の欠点であったパタ−ン形成精度の低さを改善
し、混色が無くて色再現性が高く、表面平坦性が高いな
どの高精度なカラーフィルターを低コストで得ることが
できる。As described above, according to the present invention, it is possible to improve the low pattern forming accuracy, which is a drawback of the printing method, which has the advantages that the process is simple and the capital investment can be suppressed. It is possible to obtain a highly accurate color filter having no color mixture, high color reproducibility, and high surface flatness at low cost.
【0098】また、本発明によれば、上記の高精度なカ
ラーフィルターを用いて、良好な画像が得られる液晶素
子を得ることができる。Further, according to the present invention, it is possible to obtain a liquid crystal element which can obtain a good image by using the above-mentioned highly accurate color filter.
【図1】本発明のカラーフィルターの一実施形態を示す
概略断面図である。FIG. 1 is a schematic sectional view showing an embodiment of a color filter of the invention.
【図2】本発明のカラーフィルターの製造方法の前工程
を示す工程図である。FIG. 2 is a process drawing showing a previous process of the method for manufacturing a color filter of the present invention.
【図3】本発明のカラーフィルターの製造方法の中工程
を示す工程図である。FIG. 3 is a process drawing showing an intermediate step of the method for manufacturing a color filter of the present invention.
【図4】本発明のカラーフィルターの製造方法の後工程
を示す工程図である。FIG. 4 is a process drawing showing a post-process of the method for manufacturing a color filter of the present invention.
【図5】本発明の液晶素子の一例を示す概略構成断面図
である。FIG. 5 is a schematic sectional view showing an example of a liquid crystal element of the present invention.
1 透明基板 2 遮光膜 3 第1の色の着色層 4 露光 5 ブランケット胴 6 第1の色の着色部 7 画素部 7a 第1の色の画素部 7b 第2の色の画素部 7c 第3の色の画素部 8 架橋硬化部分 9 光又は熱 10 第2の色の着色層 11 ブランケット胴 12 第2の色の着色部 13 第3の色の着色層 14 ブランケット胴 15 第3の色の着色部 16 第1の色の着色層 17 第2の色の着色層 18 第3の色の着色層 21 透明基板 22 遮光膜 23 第1の着色層 24 第2の着色層 25 第3の着色層 26 第1の色の着色部 28 着色部 29 保護層 30 画素部 30 画素部 31 開口部 31a 第1の色の画素が形成される開口部 31b 第2の色の画素が形成される開口部 31c 第3の色の画素が形成される開口部 39a、39b ガラス基板 40 遮光膜40 41a〜41c カラーフィルター 42 保護層 43,50 配線 44 画素電極 45 接着材 46 セルギャップ 47 スペーサー 48a,48b 配向制御膜 49 ITO電極 51a、51b 偏光板 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 transparent substrate 2 light-shielding film 3 first colored layer 4 exposure 5 blanket cylinder 6 first colored portion 7 pixel portion 7a first colored pixel portion 7b second colored pixel portion 7c third Pixel portion of color 8 Cross-linked cured portion 9 Light or heat 10 Colored layer of second color 11 Blanket cylinder 12 Colored portion of second color 13 Colored layer of third color 14 Blanket cylinder 15 Colored portion of third color 16 Colored Layer of First Color 17 Colored Layer of Second Color 18 Colored Layer of Third Color 21 Transparent Substrate 22 Light-Shielding Film 23 First Colored Layer 24 Second Colored Layer 25 Third Colored Layer 26 Colored part of 1 color 28 Colored part 29 Protective layer 30 Pixel part 30 Pixel part 31 Opening 31a Opening 31b in which pixels of the first color are formed 31b Opening 31c in which pixels of the second color are formed 31c Third Openings 39a, 39b in which pixels of different colors are formed Plate 40 light-shielding film 40 41a to 41c color filter 42 protective layer 43, 50 wiring 44 pixel electrode 45 adhesive 46 cell gap 47 Spacer 48a, 48b alignment layer 49 ITO electrodes 51a, 51b polarizing plate
Claims (3)
な画素部を有するカラーフィルターにおいて、画素部が
設けられる位置に多数の開口部を形成した遮光膜と、画
素部の複数の異なる色の数と同一数の複数の着色層とを
有し、該各々の着色層は可視光透明材料で形成され、か
つ遮光膜の開口部に相当する部分に同一の色で着色され
た着色部を有し、該各々の着色層はその着色層の異なる
色で着色された各々の着色部が互に重なることがない様
に積層され、該各々の着色部は遮光膜の開口部を通して
複数の異なる色が配列した画素部を形成していることを
特徴とするカラーフィルター。1. A color filter having a plurality of fine pixel portions of different colors on the same transparent substrate, a light-shielding film having a plurality of openings formed at positions where the pixel portions are provided, and a plurality of different colors of the pixel portions. And a plurality of colored layers, each of which is formed of a visible light transparent material and has a colored portion colored in the same color in a portion corresponding to the opening of the light shielding film. Each of the colored layers is laminated so that the colored parts colored with different colors of the colored layer do not overlap with each other, and the respective colored parts are different from each other through the openings of the light shielding film. A color filter characterized by forming a pixel portion in which colors are arranged.
な画素部を有するカラーフィルターの製造方法におい
て、 1)該透明基板上に可視光透明材料からなる第1の着色
層を設ける工程と、 2)該着色層の第1の色の画素となる領域以外の領域の
可視光透明材料を硬化して着色防止領域を形成する工程
と、 3)前記第1の色の画素となる領域に印刷により第1の
色の着色材を供給して着色して着色部を形成する工程
と、 4)該着色した第1の着色層を硬化させる工程と 5)該第1の着色層上に第1の着色層とは別の可視光透
明材料からなる着色層を積層する工程と 6)該第1の色とは別の色の着色を上記2)から5)の
工程を繰り返して行い、画素部の複数の異なる色の数と
同一数の着色層を積層し、各々の着色層の着色部が互に
重なることがなく形成することを特徴とするカラーフィ
ルターの製造方法。2. A method of manufacturing a color filter having a plurality of fine pixel portions of different colors on the same transparent substrate, 1) providing a first colored layer made of a visible light transparent material on the transparent substrate. , 2) a step of curing the visible light transparent material in an area other than the area of the first color pixel of the colored layer to form a color prevention area, and 3) forming a color prevention area in the area of the first color pixel. Supplying a coloring material of a first color by printing to form a colored part, 4) curing the colored first colored layer, and 5) forming a colored portion on the first colored layer. 1) a step of laminating a colored layer made of a visible light transparent material different from the 1st colored layer and 6) coloring the color different from the first color by repeating the steps 2) to 5), The number of different colored layers and the same number of colored layers are laminated, and the colored portions of each colored layer overlap each other. A method for producing a color filter, which is characterized by forming without a break.
晶を配置した液晶素子であって、少なくとも一方の基板
が請求項1記載のカラーフィルターを有する基板である
ことを特徴とする液晶素子。3. A liquid crystal element in which liquid crystal is arranged between a pair of substrates on which transparent electrodes are formed, wherein at least one of the substrates is a substrate having a color filter according to claim 1. .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25725695A JPH0980223A (en) | 1995-09-11 | 1995-09-11 | Color filter, manufacturing method thereof, and liquid crystal element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25725695A JPH0980223A (en) | 1995-09-11 | 1995-09-11 | Color filter, manufacturing method thereof, and liquid crystal element |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0980223A true JPH0980223A (en) | 1997-03-28 |
Family
ID=17303860
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25725695A Pending JPH0980223A (en) | 1995-09-11 | 1995-09-11 | Color filter, manufacturing method thereof, and liquid crystal element |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0980223A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8129494B2 (en) | 2006-12-26 | 2012-03-06 | Asahi Kasei E-Materials Corporation | Resin composition for printing plate |
-
1995
- 1995-09-11 JP JP25725695A patent/JPH0980223A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8129494B2 (en) | 2006-12-26 | 2012-03-06 | Asahi Kasei E-Materials Corporation | Resin composition for printing plate |
| US8263730B2 (en) | 2006-12-26 | 2012-09-11 | Asahi Kasei E-Materials Corporation | Resin composition for printing plate |
| EP2567995A2 (en) | 2006-12-26 | 2013-03-13 | Asahi Kasei E-materials Corporation | Resin composition for printing plate |
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