JPH10115703A - Method for manufacturing color filter and liquid crystal display device using the same - Google Patents
Method for manufacturing color filter and liquid crystal display device using the sameInfo
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- JPH10115703A JPH10115703A JP27026996A JP27026996A JPH10115703A JP H10115703 A JPH10115703 A JP H10115703A JP 27026996 A JP27026996 A JP 27026996A JP 27026996 A JP27026996 A JP 27026996A JP H10115703 A JPH10115703 A JP H10115703A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、基板上に凸部を形
成し、その凸部に囲まれた凹部をインクジェット方式で
着色することによるカラーフィルタの製造方法及びそれ
を用いた液晶表示素子に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a color filter by forming a convex portion on a substrate and coloring a concave portion surrounded by the convex portion by an ink jet method, and a liquid crystal display device using the same. .
【0002】[0002]
【従来の技術】液晶表示素子用のカラーフィルタは各種
の製造方法が提案されている。特に、基板のセル内壁側
に着色層を形成してカラーフィルタを製造する方法には
いくつかの方法が知られている。2. Description of the Related Art Various manufacturing methods have been proposed for color filters for liquid crystal display elements. In particular, several methods are known for producing a color filter by forming a colored layer on the inner wall side of a cell of a substrate.
【0003】例えば、着色インクをオフセット印刷法等
によりパターン印刷し、着色層を形成する方法がある
が、印刷パターンの精細化には限界があり、生産歩留ま
りの低下等の問題がある。For example, there is a method of forming a colored layer by pattern printing of a colored ink by an offset printing method or the like. However, there is a limit to fineness of a printed pattern, and there is a problem such as a decrease in production yield.
【0004】また、着色された紫外線硬化性インクを基
板上に全面塗布し、フォトリソ法によりカラーフィルタ
パターンを作成する方法として顔料分散法がよく使用さ
れている。しかし、顔料分散法では、赤、緑、青の三原
色のカラーフィルタを作成するためには、塗布、紫外線
照射、現像工程を3回行うことを要し、製造工程がきわ
めて煩雑である。[0004] A pigment dispersion method is often used as a method of applying a colored ultraviolet curable ink on the entire surface of a substrate and forming a color filter pattern by a photolithographic method. However, in the pigment dispersion method, it is necessary to perform coating, ultraviolet irradiation, and development steps three times in order to produce three primary color filters of red, green, and blue, and the manufacturing process is extremely complicated.
【0005】その他、電着塗装法を利用したカラーフィ
ルタの製造方法では、電着塗装される部分にあらかじめ
パターン状の透明電極を作成しておき、3色のカラーフ
ィルタを製造する。このために、順次夫々に対応する電
極に通電し、透明電極上にカラーフィルタ膜を形成す
る。この方法では3回の電着操作を必要とするうえ、色
の重なりによる混色を防ぐ操作を要し、また、3色に対
応する透明電極を要するため、最終的な液晶表示セルが
電極の形状の制限をうけることもある。[0005] In addition, in a method of manufacturing a color filter using an electrodeposition coating method, a transparent electrode having a pattern is formed in advance on a portion to be electrodeposited, and three color filters are manufactured. To this end, the respective electrodes are sequentially energized to form a color filter film on the transparent electrodes. This method requires three electrodeposition operations, an operation to prevent color mixing due to overlapping colors, and a transparent electrode corresponding to the three colors. May be subject to restrictions.
【0006】これらの問題を解決した合理的なカラーフ
ィルタの製造方法として、インクジェット方式で着色イ
ンクを吹きつけして着色層を形成する(特開昭59−7
5205)ことが提案されている。インクジェット方式
で着色を行う場合、その液滴径は数十μmであり、一
方、カラーフィルタの画素はおおむね短辺数十μm、長
辺数百μm程度である。このことから、ガラス基板にあ
らかじめ画素を規定する区画を設け、この中へインクジ
ェット方式でインクを吹きつけ区画内にインクを拡げる
ことで均一な画素が得られる。As a rational method of manufacturing a color filter which solves these problems, a colored layer is formed by spraying a colored ink by an ink jet method (Japanese Patent Laid-Open No. 59-7 / 1984).
5205) has been proposed. In the case of performing coloring by the ink jet method, the droplet diameter is several tens μm, while the pixels of the color filter are approximately several tens μm on the short side and several hundred μm on the long side. For this reason, a uniform pixel can be obtained by providing a section defining pixels in advance on the glass substrate and spraying ink into the section by ink jetting to spread the ink in the section.
【0007】前記提案には、ガラス基板に対し濡れ性の
良いインクを使う場合には、インクに対して濡れ性の悪
い物質であらかじめ境界となる凸部を印刷しておく方法
が記載されている。また、ガラス基板に対して濡れ性の
悪いインクを使う場合には、インクとの濡れ性の良い材
料であらかじめガラスにパターンを形成しておきインク
が定着するのを助ける方法が提案されている。The above-mentioned proposal describes a method in which, when ink having good wettability to a glass substrate is used, a convex portion serving as a boundary is printed in advance with a substance having poor wettability to ink. . In addition, when using ink having poor wettability with respect to a glass substrate, there has been proposed a method of forming a pattern on glass in advance with a material having good wettability with the ink to help fix the ink.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】しかし、単に凸部を撥
インク性とし、凹部を親インク性としても、その撥イン
ク性の制御が不充分であると良好な結果が得られない。
ブラックマスク及びガラス面の臨界表面張力とインクの
表面張力に着目した考え(特開平6−347637)も
示されているが、インクジェット方式では基板に高速で
インクが打ち込まれるため、このような静的な接触角の
規定だけでは不充分である。However, even if the protrusions are simply made ink-repellent and the recesses are made ink-philic, good results cannot be obtained if the control of the ink repellency is insufficient.
Although there is also an idea focusing on the critical surface tension of the black mask and the glass surface and the surface tension of the ink (Japanese Patent Laid-Open No. 6-347637), since the ink is ejected onto the substrate at a high speed in the ink jet method, such static A simple specification of the contact angle is not sufficient.
【0009】さらに動的接触角に着目したものとして、
インクに対し20°以上の後退接触角を有するインク反
発性樹脂層を設ける方法(特開平7−84122)が示
されている。しかし黒色樹脂製ブラックマスクを用いた
場合、何ら特別な処理を施さなくとも後退接触角20°
程度が得られるのが通例であり、かつ、それでは隣接画
素へのインク流出を防止できない。[0009] Further focusing on the dynamic contact angle,
A method of providing an ink repellent resin layer having a receding contact angle of 20 ° or more with ink (Japanese Patent Laid-Open No. 7-84122) is disclosed. However, when a black mask made of black resin is used, the receding contact angle is 20 ° without any special treatment.
Usually, a degree is obtained, and it is not possible to prevent the outflow of ink to adjacent pixels.
【0010】本発明者らの検討によれば、隣接画素への
インク流出防止のためには、凸部の後退接触角は重要で
はなく、前進接触角が重要である。さらに、むしろ後退
接触角があまり大きいと形成される画素の断面形状が強
く凸となり、画素内に色ムラや画素欠けが発生して好ま
しくないことも判明した。According to the study of the present inventors, the receding contact angle is not important but the advancing contact angle is important for preventing the ink from flowing out to the adjacent pixels. Further, it has been found that if the receding contact angle is too large, the cross-sectional shape of the formed pixel becomes strongly convex, and color unevenness or defective pixel occurs in the pixel, which is not preferable.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明は、前述の問題を
解決すべくなされたものであり、基材上に凸部を形成
し、その凸部により区切られた凹部にインクジェット方
式によってインクを吹きつけて凹部にインクを堆積させ
て着色層を形成するカラーフィルタの製造方法におい
て、凸部に撥インク処理を施し、インク吹きつけ直前の
凸部の上部が、吹きつけるインクの前進接触角において
90°以上であり、かつ後退接触角が前進接触角より4
0°以上小さくなるようにし、凸部により区切られた凹
部にインクを吹きつけてカラーフィルタを形成すること
を特徴とするカラーフィルタの製造方法を提供する。DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problem, and comprises forming a convex portion on a base material, and applying ink to a concave portion separated by the convex portion by an ink jet method. In a method of manufacturing a color filter, wherein a colored layer is formed by spraying ink on a concave portion to form a colored layer, the convex portion is subjected to an ink-repellent treatment, and an upper portion of the convex portion immediately before ink spraying is formed at an advancing contact angle of the sprayed ink. 90 ° or more, and the receding contact angle is 4 times larger than the advancing contact angle.
A method for producing a color filter, characterized in that the color filter is formed so as to be smaller than 0 ° and ink is sprayed on a concave portion separated by a convex portion to form a color filter.
【0012】また、その撥インク処理に用いる処理剤が
主として下記式(1)又は式(2)で表される構造を有
するモノマー、又はそのオリゴマー、ポリマーのいずれ
かからなるカラーフィルタの製造方法を提供する。Further, a method for producing a color filter in which the treating agent used for the ink repellent treatment mainly comprises a monomer having a structure represented by the following formula (1) or (2), or an oligomer or polymer thereof: provide.
【0013】[0013]
【化2】 Embedded image
【0014】ただし、Rは−(CH2 )m −Rf を意味
し、Rf は全ての水素原子がフッ素原子に置換されたア
ルキル基、又は1箇所もしくは複数箇所でそのアルキル
基の炭素炭素結合間に酸素原子が結合されたアルキル基
を意味し、mは0〜10の整数を意味し、R1 は水素原
子又はメチル基を意味し、X1 、X2 、X3 は夫々独立
してアルキル基、アルコキシ基、水酸基、ハロゲン原子
又はイソシアナート基を意味する。式(2)は重合の基
本単位構造であり、重合してk個繋がったものを意味す
る。R represents-(CH 2 ) m -R f , wherein R f is an alkyl group in which all hydrogen atoms are replaced by fluorine atoms, or carbon atoms of the alkyl group at one or more positions. X represents an alkyl group having an oxygen atom bonded between the bonds, m represents an integer of 0 to 10, R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group, and X 1 , X 2 , and X 3 each independently represent Means an alkyl group, an alkoxy group, a hydroxyl group, a halogen atom or an isocyanate group. Formula (2) is a basic unit structure of polymerization, and means a structure in which k units are connected by polymerization.
【0015】また、それらの凸部を形成後、エッチング
処理により凹部を親インク化処理した後にインクジェッ
ト方式でインクを吹きつけるカラーフィルタの製造方法
を提供する。Further, the present invention provides a method for manufacturing a color filter in which after forming these convex portions, the concave portions are made ink-philic by etching, and then ink is sprayed by an ink jet method.
【0016】また、それらの製造方法により形成された
カラーフィルタを用いた液晶表示素子を提供する。Further, the present invention provides a liquid crystal display device using a color filter formed by the method.
【0017】[0017]
【発明の実施の形態】本発明のカラーフィルタの製造方
法では、先ず基板上に凸部、好ましくはブラックマスク
による凸部をあらかじめ形成する。その後、インクジェ
ット方式にて着色インクを吹きつけして着色層を形成し
てカラーフィルタを形成する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In the method of manufacturing a color filter according to the present invention, first, a convex portion, preferably a convex portion formed by a black mask, is formed on a substrate in advance. After that, a coloring layer is formed by spraying a coloring ink by an inkjet method to form a color filter.
【0018】図1は、本発明のカラーフィルタを模式的
に示す断面図である。図1において、1は基板、2は凸
部、3は凸部と凸部により区切られた凹部、4は凸部の
上面、5は凸部の側面、6は凹部に吹きつけ堆積されて
形成された着色層を示す。右端の凹部3のみは説明をわ
かりやすくするために、着色層が形成されていない状態
で示してある。FIG. 1 is a sectional view schematically showing a color filter of the present invention. In FIG. 1, 1 is a substrate, 2 is a convex portion, 3 is a concave portion divided by the convex portion and the convex portion, 4 is an upper surface of the convex portion, 5 is a side surface of the convex portion, and 6 is formed by spraying and depositing on the concave portion. 2 shows a colored layer obtained. Only the concave portion 3 at the right end is shown in a state where no colored layer is formed for easy understanding of the description.
【0019】この図では、わかりやすくするために凸部
を4個、凹部を3個のみ示すが、これは必要な数設けら
れる。例えば、ストライプ状のカラーフィルタの場合で
あって、640画素分必要な場合には、1画素当りRG
Bの3個のカラーフィルタが必要なので、凸部は192
1個、凹部は1920個必要になる。液晶表示素子では
基板間隙の精密性から表示を行わない表示画素の周辺ま
でカラーフィルタパターンを形成することもあり、その
場合にはもっと増えることになる。In this figure, only four convex portions and three concave portions are shown for the sake of simplicity, but the required number is provided. For example, in the case of a striped color filter, if 640 pixels are required, RG per pixel
Since three color filters of B are required, the protrusion is 192.
One and 1920 recesses are required. In a liquid crystal display device, a color filter pattern may be formed up to the periphery of a display pixel where no display is performed due to the precision of the gap between the substrates.
【0020】ストライプ状のパターンの場合には、長手
方向には凸部が形成されなくてもよいが、画素の周囲を
完全に凸部で囲むこともある。特に、モザイク状のカラ
ーフィルタの場合には、画素の周囲は凸部で囲まれる。In the case of a stripe-shaped pattern, it is not necessary to form a convex portion in the longitudinal direction, but the pixel may be completely surrounded by the convex portion. In particular, in the case of a mosaic color filter, the periphery of a pixel is surrounded by a convex portion.
【0021】本発明における基板には、一般的には耐熱
性の面からガラス基板が用いられる。また、この基板に
は通常は透明基板を用いるが、反射性の基板や白色に着
色したような基板でも本発明は適用できる。この基板
は、必要に応じてアルカリ溶出防止用やガスバリア性付
与その他の目的の表面処理を施したものも用いうる。In the present invention, a glass substrate is generally used from the viewpoint of heat resistance. Although a transparent substrate is usually used as the substrate, the present invention can be applied to a reflective substrate or a substrate colored white. As the substrate, a substrate which has been subjected to surface treatment for preventing alkali elution, imparting gas barrier properties, or for other purposes may be used as necessary.
【0022】本発明で着色層を区切るための凸部は、基
板上に線状や格子状に形成される。この凸部の形状は、
それにより区切られた凹部が画素に対応するようにされ
ればよい。例えば、ストライプ状のカラーフィルタを形
成する場合には線状に形成され、四角の画素に対応させ
るためには格子状に形成される。これは、画素の形状に
より適宜定められるので、放射状、円周状等種々の形状
も考えられる。In the present invention, the convex portions for separating the colored layers are formed in a linear or lattice shape on the substrate. The shape of this projection is
Thus, the depressed concave portions may correspond to the pixels. For example, when a stripe-shaped color filter is formed, it is formed in a linear shape, and in order to correspond to a square pixel, it is formed in a lattice shape. Since this is appropriately determined by the shape of the pixel, various shapes such as a radial shape and a circumferential shape are also conceivable.
【0023】この凸部は、液晶表示素子等ではブラック
マスクを兼用させることが有利である。このため、以下
の説明では、凸部がブラックマスクと兼用される例に基
づいて説明するが、ブラックマスクとしない場合には、
それから黒色の材料や金属遮光層を使用しないようにす
ればよい。It is advantageous that the convex portion also serves as a black mask in a liquid crystal display device or the like. For this reason, in the following description, a description will be given based on an example in which the convex portion is also used as a black mask.
Then, a black material or a metal light-shielding layer may not be used.
【0024】ブラックマスクによる凸部の形成方法とし
ては、例えば、金属クロム膜や、金属クロムと酸化クロ
ムを積層したもの、又はカーボンブラック等の黒色顔料
と樹脂からなる黒色層を形成し、これらにフォトレジス
トを塗布、画素部のレジストをフォトリソ法で取り除
き、エッチングによって金属クロム等の層を取り除く方
法がある。また、よりコスト的に有利な方法として黒色
顔料を分散したフォトレジストを塗布し黒色膜を形成
し、これをフォトリソ法によって所望のパターンにパタ
ーン化する方法がある。As a method of forming the convex portion by using a black mask, for example, a metal chromium film, a laminate of chromium metal and chromium oxide, or a black layer made of a black pigment such as carbon black and a resin is formed. There is a method in which a photoresist is applied, the resist in the pixel portion is removed by a photolithography method, and a layer of metal chromium or the like is removed by etching. As a more cost-effective method, there is a method in which a photoresist in which a black pigment is dispersed is applied to form a black film, and this is patterned into a desired pattern by a photolithography method.
【0025】本発明では、ある程度の高さの凸部を所望
のパターンに形成できる公知の種々のブラックマスクの
形成法が使用できる。薄膜のブラックマスクと厚膜の樹
脂層とを積層して凸部を形成してもよい。In the present invention, various well-known methods of forming a black mask capable of forming convex portions having a certain height in a desired pattern can be used. The projection may be formed by laminating a thin black mask and a thick resin layer.
【0026】本発明における凸部は、インクジェット法
によって着色する際に、吹きつけたインクが他の画素に
流れ込んだり滲んだりすることを防止する役割を果た
す。したがって、この凸部の高さはある程度高いことが
好ましいが、カラーフィルタとした場合の全体の平坦性
が高いことも要求されるので、着色層の厚さに近い高さ
が選択される。The projections in the present invention play a role in preventing the sprayed ink from flowing into other pixels or bleeding when colored by the ink jet method. Therefore, it is preferable that the height of the convex portion is high to some extent, but it is also required that the overall flatness of the color filter is high, so that a height close to the thickness of the coloring layer is selected.
【0027】具体的には、所望の着色を得るのに必要な
吹きつけするインクの堆積量によっても異なるが、通常
は0.1〜2μm程度とされる。この凸部の上面にイン
クが残存すると、平坦性や画素間の着色均一性が損なわ
れるため、凸部を撥インク性にし、凹部はインクの拡が
りを良くするために親インク性にすることが好ましい。
すなわち、凸部はインクをはじき、凹部の基板は親イン
ク性を高めている。More specifically, the thickness is usually about 0.1 to 2 μm, although it depends on the amount of ink to be sprayed necessary for obtaining the desired coloring. If ink remains on the upper surface of the convex portion, flatness and uniformity of coloring between pixels are impaired. Therefore, the convex portion should be made ink-repellent, and the concave portion should be made ink-philic to improve ink spreading. preferable.
That is, the protrusion repels ink, and the substrate in the recess enhances ink affinity.
【0028】凸部の撥インク性は、隣接画素へのインク
の流出を防ぐという点から、使用するインクの前進接触
角を90°以上とすることが必要である。これより小さ
いと混色の原因となったり、凸部の上部にインクが残存
して好ましくない。特に100°以上のときには良好な
性能が得られて好ましい。As for the ink repellency of the convex portions, it is necessary to set the advancing contact angle of the used ink to 90 ° or more from the viewpoint of preventing the outflow of the ink to the adjacent pixels. If it is smaller than this, it may cause color mixing or ink may remain on the upper part of the projection, which is not preferable. In particular, when the angle is 100 ° or more, good performance is obtained, which is preferable.
【0029】他方、各画素の断面形状を平坦に維持し、
色ムラが小さく欠けのない画素を得るという観点から
は、後退接触角がある程度低い方が好ましく、インクの
後退接触角が前進接触角より40°以上小さいことが必
要である。これより大きい場合、画素の断面形状が凸と
なりやすく、画素内に濃度分布ができたり、画素の一部
に着色不良が起きやすい。特に後退接触角が前進接触角
より50°以上小さいとき効果が高く好ましい。On the other hand, the sectional shape of each pixel is maintained flat,
From the viewpoint of obtaining a pixel having a small color unevenness and no defect, it is preferable that the receding contact angle is somewhat lower, and it is necessary that the receding contact angle of the ink is smaller than the advancing contact angle by 40 ° or more. If it is larger than this, the cross-sectional shape of the pixel is likely to be convex, and a density distribution will be formed in the pixel, and coloring failure will easily occur in a part of the pixel. In particular, when the receding contact angle is smaller than the advancing contact angle by 50 ° or more, the effect is high and preferable.
【0030】凸部に撥インク性を付与する方法として
は、凸部を形成する材料を基板全面に形成した段階で撥
インク処理剤を積層して、凸部と同時にパターン化する
方法、又はあらかじめ既存の方法で凸部を形成し、その
基板全面を撥インク処理剤で処理し、その後画素部の撥
インク性をエッチングなどにより取り除く方法などが用
いられる。As a method of imparting ink repellency to the convex portions, a method of forming a material for forming the convex portions over the entire surface of the substrate, laminating an ink repellent treatment agent, and patterning the convex portions at the same time, or A method of forming a convex portion by an existing method, treating the entire surface of the substrate with an ink repellent agent, and then removing the ink repellency of the pixel portion by etching or the like is used.
【0031】前者の例としては、(1)基板上へ光硬化
性樹脂と黒色顔料とを含む黒色層を形成する工程、
(2)その黒色層の上面を撥インク処理剤で表面処理す
る工程、(3)フォトリソ工程により所望のブラックマ
スクパターンに形成する工程、のような工程を例示で
き、このような工程を経た場合、親インク性であるべき
画素部分には撥インク処理剤が接触しないため汚染の可
能性が小さく、さらに工程が簡略でありコスト的にも優
れる。Examples of the former include (1) a step of forming a black layer containing a photocurable resin and a black pigment on a substrate,
(2) a step of surface-treating the upper surface of the black layer with an ink repellent, and (3) a step of forming a desired black mask pattern by a photolithography step. Since the ink-repellent agent does not come into contact with the pixel portion that should be ink-philic, the possibility of contamination is small, and the process is simple and the cost is excellent.
【0032】一方後者の例としては、(1)基板上にあ
らかじめブラックマスクを既存の方法でパターニングす
る工程、(2)この基板全面に撥インク処理剤を塗布す
る工程、(3)エッチング、エネルギー線照射などの方
法により、画素部の撥インク処理剤を取り除く工程、の
ような工程を例示でき、このような工程では撥インク処
理剤を塗布する際の溶媒の制限が少ない利点がある。本
発明は上記いずれの場合にも有効であるが、特に後者に
おいては凸部の側面にも撥インク処理されやすいため、
その撥インク処理の影響が大きいことから本発明の効果
が顕著である。On the other hand, examples of the latter include (1) a step of patterning a black mask on a substrate in advance by an existing method, (2) a step of applying an ink repellent treatment agent to the entire surface of the substrate, (3) etching and energy A step such as a step of removing the ink-repellent treatment agent from the pixel portion by a method such as line irradiation can be exemplified. In such a step, there is an advantage that there is little restriction on a solvent when the ink-repellent treatment agent is applied. The present invention is effective in any of the above cases, but especially in the latter, the ink repellent treatment is also easily performed on the side surface of the convex portion.
The effect of the present invention is remarkable because the effect of the ink-repellent treatment is great.
【0033】本発明の前進接触角、後退接触角を実現す
る撥インク処理剤としては、使用するインクに合わせて
種々のものが使用できる。より具体的には、式(1)〜
式(9)で表されるような化合物が、所望の前進接触
角、後退接触角を得やすいので好ましい。As the ink repellent for realizing the advancing contact angle and the receding contact angle of the present invention, various agents can be used according to the ink used. More specifically, formulas (1) to (1)
The compound represented by the formula (9) is preferable because a desired advancing contact angle and a receding contact angle are easily obtained.
【0034】[0034]
【化3】 Embedded image
【0035】[0035]
【化4】 Embedded image
【0036】ただし、Rは−(CH2 )m −Rf を意味
し、Rf は全ての水素原子がフッ素原子に置換されたア
ルキル基、又は1箇所もしくは複数箇所でそのアルキル
基の炭素炭素結合間に酸素原子が結合されたアルキル基
を意味し、mは0〜10の整数を意味する。R represents-(CH 2 ) m -R f , wherein R f is an alkyl group in which all hydrogen atoms are substituted by fluorine atoms, or carbon atoms of the alkyl group at one or more positions. An alkyl group in which an oxygen atom is bonded between the bonds, and m is an integer of 0 to 10.
【0037】R1 は水素原子又はメチル基を意味し、R
2 及びR3 は夫々独立して水素原子又はアルキル基を意
味し、R4 はアルキレン基を意味する。X1 、X2 、X
3 は夫々独立してアルキル基、アルコキシ基、水酸基、
ハロゲン原子又はイソシアナート基を意味し、Yは水酸
基、ハロゲン原子又はイソシアナート基を意味する。R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group;
2 and R 3 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group, and R 4 represents an alkylene group. X 1 , X 2 , X
3 is each independently an alkyl group, an alkoxy group, a hydroxyl group,
Y represents a halogen atom or an isocyanate group, and Y represents a hydroxyl group, a halogen atom or an isocyanate group.
【0038】式(2)、式(8)で表される化合物は、
括弧でくくったものが重合の基本単位構造であり、重合
してk個繋がったものを意味する。The compounds represented by the formulas (2) and (8)
What is enclosed in parentheses is a basic unit structure of polymerization, and means a structure in which k units are connected by polymerization.
【0039】これらのうち、式(1)、式(2)で表さ
れる化合物の使用が、所望の前進接触角、後退接触角を
得やすいので好ましい。そのなかでも、Rが特に以下の
(a)又は(b)の基であることが、所望の接触角が得
やすく、より好ましい。Of these, the use of the compounds represented by the formulas (1) and (2) is preferred because a desired advancing contact angle and receding contact angle are easily obtained. Among them, it is more preferable that R is a group of the following (a) or (b), since a desired contact angle is easily obtained.
【0040】(a):−(CH2 )m −Cn F2n+1 n=1〜8、10≧m≧n−4、なおn≦4の場合には
10≧m≧0。 (b):−(CH2 )m −(O−C2 F3 (CF3 ))
n −O−C3 F7 n=1〜20、m=0〜10。(A):-(CH 2 ) m -C n F 2n + 1 n = 1 to 8, 10 ≧ m ≧ n−4, and when n ≦ 4, 10 ≧ m ≧ 0. (B) :-( CH 2) m - (O-C 2 F 3 (CF 3))
n -O-C 3 F 7 n = 1~20, m = 0~10.
【0041】これ以外のフッ素系の材料、例えばポリテ
トラフルオロエチレン等のように主鎖にフッ素原子を有
するものの多くは前進接触角が90°以上という条件を
満たすが、前進接触角と後退接触角の差が小さいのが通
例で、本発明の後退接触角の条件を満たしにくい。また
フッ素を含まない、シリコーン系材料等では水に対する
接触角は高いが、通常用いられる、顔料や有機溶媒を含
んだインクに対しては前進接触角90°以上を満たすの
は難しい。Most other fluorine-based materials such as polytetrafluoroethylene having a fluorine atom in the main chain, such as polytetrafluoroethylene, satisfy the condition that the advancing contact angle is 90 ° or more. Is usually small, and it is difficult to satisfy the condition of the receding contact angle of the present invention. A fluorine-free silicone material or the like has a high contact angle with water, but it is difficult to satisfy an advancing contact angle of 90 ° or more with a commonly used ink containing a pigment or an organic solvent.
【0042】また、フッ素を含まないアクリル、スチレ
ン、エポキシ系などの各種の樹脂バインダー等を混合し
たり、非フッ素系のモノマーを共重合したポリマー、オ
リゴマーも利用できるが、いずれの場合も前進接触角が
適正な値をとる範囲にとどめる必要がある。In addition, various resin binders such as acryl, styrene, and epoxy resins containing no fluorine may be mixed, and polymers and oligomers obtained by copolymerizing non-fluorine monomers may be used. It is necessary to keep the angle within a range where the angle takes an appropriate value.
【0043】これらの化合物で撥インク処理を施す場
合、溶媒によって希釈してスピンコート、スプレーコー
ト、ロールコート、ダイコート、ディップコート等の方
法で塗布し、乾燥する方法がとられる。When an ink repellent treatment is performed with these compounds, a method of diluting with a solvent, applying by a method such as spin coating, spray coating, roll coating, die coating, dip coating, and drying is employed.
【0044】溶媒にはこれらの撥インク処理剤を溶解す
る各種の溶剤が用いられるが、特に凸部を形成する樹脂
が未硬化の状態で撥インク処理を施す場合、すなわち凸
部のパターニング前に撥インク処理を施し、処理後フォ
トリソ工程によりパターニングする場合には、凸部を形
成する樹脂に悪影響を与えないようにする必要がある。
このため、この凸部を形成する樹脂に悪影響を与えない
パーフルオロオクタン、パーフルオロ(2−ブチルテト
ラヒドロフラン)、パーフルオロトリブチルアミン等の
完全フッ素化化合物の溶媒を用いることが好ましい。As the solvent, various solvents for dissolving these ink repellents are used. In particular, when the ink repelling treatment is performed in a state where the resin forming the convex portion is not cured, that is, before the patterning of the convex portion, In the case where an ink-repellent process is performed and patterning is performed by a photolithography process after the process, it is necessary to prevent a resin forming a convex portion from being adversely affected.
For this reason, it is preferable to use a solvent of a perfluorinated compound such as perfluorooctane, perfluoro (2-butyltetrahydrofuran), perfluorotributylamine or the like which does not adversely affect the resin forming the projections.
【0045】凹部については凸部を形成する材料や撥イ
ンク処理剤、その他工程中に発生する汚染によって弱撥
インク性となっている場合が多く、汚染を取り除き親イ
ンク性にすることが好ましい。In many cases, the concave portion is weakly ink-repellent due to the material forming the convex portion, the ink repellent agent, and other contamination generated during the process.
【0046】その目安としては水の静的な接触角で20
°以下であり、より好ましくは10°以下である。親イ
ンク性とする方法として、水酸化ナトリウムなどの強ア
ルカリやフッ酸などによって画素部を軽くエッチング処
理しガラスの清浄面を露出させる方法、紫外線等のエネ
ルギー線の照射を行って、ガラス面上の汚染を取り除く
方法等を採用できる。特に、フッ酸を用いた場合には効
果が高く好ましい。As a guide, the static contact angle of water is 20
° or less, and more preferably 10 ° or less. As a method for making ink-philic, a method of lightly etching the pixel portion with a strong alkali such as sodium hydroxide or hydrofluoric acid to expose a clean surface of the glass, or irradiating energy rays such as ultraviolet rays on the glass surface A method of removing contamination can be adopted. In particular, when hydrofluoric acid is used, the effect is high and preferable.
【0047】あらかじめ凸部をパターニングし、全面を
撥インク処理した後に画素部の撥インク処理剤をエッチ
ングなどにより取り除く方法では、撥インク処理剤を取
り除く工程と凹部を親インク化する工程は兼用できる。In the method in which the convex portions are patterned in advance and the entire surface is subjected to the ink repellent treatment, the ink repellent treating agent in the pixel portion is removed by etching or the like. .
【0048】凸部を形成する高分子材料としては、アク
リル系、ポリイミド系の樹脂が好ましい。また、これを
ブラックマスクとするため黒色の樹脂を添加したり、樹
脂に感光性を持たせるために、種々の感光性ポリマーや
硬化剤を添加できる。As the polymer material for forming the convex portion, an acrylic resin or a polyimide resin is preferable. Further, a black resin may be added to use this as a black mask, and various photosensitive polymers and curing agents may be added to make the resin photosensitive.
【0049】本発明では、インクジェット方式を着色方
法として用いる。インクジェット方式としては、帯電し
たインクを連続的に噴射し電場によって制御する方法、
圧電素子を用いて間欠的にインクを噴射する方法、イン
クを加熱しその発泡を利用して間欠的に噴射する方法
等、各種の方法を採用できる。In the present invention, the ink jet method is used as a coloring method. As an inkjet method, a method of continuously ejecting charged ink and controlling by an electric field,
Various methods, such as a method of intermittently ejecting ink using a piezoelectric element and a method of intermittently ejecting ink by heating ink and utilizing its foaming, can be adopted.
【0050】上記の説明では、水性インクを用いる例に
ついて説明してきたが、用いるインクは油性、水性とも
に使用できる。表面張力の関係から水をベースにした水
系インクの使用がより好ましい。また、そのインクに含
まれる着色材は染料、顔料ともに使用でき、耐久性の面
からは顔料の使用がより好ましい。In the above description, the example using the water-based ink has been described, but the ink used may be oily or water-based. The use of water-based water-based inks is more preferable in view of the surface tension. The coloring material contained in the ink can use both a dye and a pigment. From the viewpoint of durability, the use of a pigment is more preferable.
【0051】本発明におけるインクには、着色後の工程
を考慮し、加熱によって硬化する、又は紫外線等のエネ
ルギー線によって硬化する成分も添加できる。加熱によ
って硬化する成分としては、各種の熱硬化性樹脂が広く
用いられる。また、エネルギー線によって硬化する成分
としては、例えば、アクリレート誘導体又はメタクリレ
ート誘導体に光反応開始剤を添加したものを例示でき
る。In consideration of the process after coloring, a component which is cured by heating or which is cured by energy rays such as ultraviolet rays can be added to the ink in the present invention. Various thermosetting resins are widely used as components that are cured by heating. In addition, examples of the component that is cured by energy rays include those obtained by adding a photoreaction initiator to an acrylate derivative or a methacrylate derivative.
【0052】特に、耐熱性を考慮してアクリロイル基、
メタクリロイル基を分子内に複数有するものがより好ま
しい。これらのアクリレート誘導体、メタクリレート誘
導体は水溶性のものが好ましく使用でき、水に難溶性の
ものでもエマルジョン化する等して使用できる。In particular, an acryloyl group in consideration of heat resistance,
Those having a plurality of methacryloyl groups in the molecule are more preferable. As these acrylate derivatives and methacrylate derivatives, water-soluble ones can be preferably used, and even those which are hardly soluble in water can be used after emulsification.
【0053】本発明では、以上のように、凸部の少なく
とも上面に撥インク処理を施すことで、図2に示すよう
な隣接画素へのインクの流れ出しによる不良を低減でき
る。図2は、基板11上の2つの凸部12に囲まれた1
つの凹部に吹きつけられたインク16が凸部の撥インク
性不足により隣接画素へ流れ出したところ17を示す。In the present invention, as described above, at least the upper surface of the convex portion is subjected to the ink-repellent treatment, so that defects caused by the flow of the ink to the adjacent pixels as shown in FIG. 2 can be reduced. FIG. 2 is a sectional view of a portion surrounded by two convex portions 12 on a substrate 11.
17 shows a state 17 in which the ink 16 sprayed on the two concave portions flows out to the adjacent pixel due to insufficient ink repellency of the convex portions.
【0054】本発明では、さらに凸部の後退接触角を制
御することで、着色層のムラがより少ない、コントラス
トの良いカラー表示が得られる。In the present invention, by further controlling the receding contact angle of the convex portion, a color display with less unevenness of the colored layer and a good contrast can be obtained.
【0055】本発明では、インクジェット方式で通常は
RGB3色のインクを吹きつけて3色のカラーフィルタ
を形成する。このカラーフィルタは、液晶表示素子、電
気泳動表示素子、エレクトロクロミック表示素子、PL
ZT等と組合せて表示素子として用いられる。カラーカ
メラやその他のカラーフィルタを用いる用途にも使用で
きる。In the present invention, three color filters are usually formed by spraying inks of three colors RGB by an ink jet method. This color filter includes a liquid crystal display element, an electrophoretic display element, an electrochromic display element,
Used as a display element in combination with ZT or the like. It can also be used for applications that use color cameras and other color filters.
【0056】図3は、液晶表示素子に使用した場合の例
を示す模式的な断面図である。図3において、21は基
板、22は凸部、23は着色層、24はその表面を覆う
樹脂等による平坦化層、25はIn2 O3 −SnO2
(ITO)、SnO2 等の電極、26はポリイミド、ポ
リアミド、SiO等の配向膜、27は他方の基板、28
は他方の電極、29は配向膜、30はその電極間に挟ま
れる液晶層である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing an example in the case where the liquid crystal display device is used. In FIG. 3, 21 is a substrate, 22 is a convex portion, 23 is a colored layer, 24 is a flattening layer made of resin or the like covering the surface, 25 is In 2 O 3 —SnO 2.
(ITO), electrodes of SnO 2 or the like, 26 is an alignment film of polyimide, polyamide, SiO or the like, 27 is the other substrate, 28
Is the other electrode, 29 is an alignment film, and 30 is a liquid crystal layer sandwiched between the electrodes.
【0057】本発明では、この他、必要に応じて、この
液晶セルの外側に偏光膜、反射板、位相差板、光源等を
配置して液晶表示素子として用いうる。In the present invention, a polarizing film, a reflection plate, a retardation plate, a light source, and the like can be disposed outside the liquid crystal cell, if necessary, to be used as a liquid crystal display device.
【0058】[0058]
「例1(実施例)」ガラス基板に、黒色に着色されたフ
ォトレジスト(新日鉄化学社製「V−259BK」)を
スピンコート法により目標膜厚1.5μmとなるように
塗布し、110℃で10分間加熱処理した。"Example 1 (Example)" A black-colored photoresist ("V-259BK" manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd.) was applied to a glass substrate by a spin coating method so as to have a target film thickness of 1.5 μm. For 10 minutes.
【0059】下記式(10)で表される撥インク処理剤
をパーフルオロ(2−ブチルテトラヒドロフラン)で、
0.1重量%に希釈し、フォトレジスト膜上にスピンコ
ート法により塗布した。 (CH3 O)3 −Si−(CH2 )2 −C6 F13 (10) この基板にフォトマスクを介して100mJ露光し、指
定現像液に30秒浸漬し、純水で洗浄後、230℃で1
時間ポストキュアを行い、ブラックマスク兼用の、高さ
が約1.5μm、幅が約25μmの凸部を有する基板を
得た。The ink repellent treating agent represented by the following formula (10) is perfluoro (2-butyltetrahydrofuran)
The solution was diluted to 0.1% by weight and applied on a photoresist film by spin coating. (CH 3 O) 3 —Si— (CH 2 ) 2 —C 6 F 13 (10) This substrate is exposed to 100 mJ through a photomask, immersed in a designated developing solution for 30 seconds, washed with pure water, 1 in ° C
Time post-cure was performed to obtain a substrate having a height of about 1.5 μm and a width of about 25 μm, also serving as a black mask.
【0060】この基板を、バッファードフッ酸(HFの
50%水溶液とNH4 Fの40%水溶液の1:6の混合
液)を1%に希釈した処理液で、60秒間エッチング処
理した後、水洗し風乾した。The substrate was etched for 60 seconds with a processing solution obtained by diluting buffered hydrofluoric acid (a mixture of a 50% aqueous solution of HF and a 40% aqueous solution of NH 4 F at a ratio of 1: 6) to 1%. Washed and air dried.
【0061】この基板の凸部に囲まれた凹部に対し、イ
ンクジェット法で水系顔料インク(表面張力約40dy
n/cm)を用いて吹きつけを行い、ストライプ状のR
GBのカラーフィルタを得た。このカラーフィルタの評
価結果を表1に示す。A water-based pigment ink (surface tension of about 40 dy) was applied to the concave portion surrounded by the convex portion of the substrate by an ink jet method.
n / cm) to form a striped R
A GB color filter was obtained. Table 1 shows the evaluation results of the color filters.
【0062】「例2(実施例)」例1の撥インク処理剤
を下記式(11)で表される処理剤とした以外は全く同
様な方法でカラーフィルタを得た。 (NCO)3 −Si−(CH2 )2 −C6 F13 (11) この基板の凸部に囲まれた凹部に対し、インクジェット
法で水系顔料インクを用いて吹きつけを行い、ストライ
プ状のRGBのカラーフィルタを得た。このカラーフィ
ルタの評価結果を表1に示す。"Example 2 (Example)" A color filter was obtained in exactly the same manner except that the ink repellent treating agent of Example 1 was changed to the treating agent represented by the following formula (11). (NCO) 3 —Si— (CH 2 ) 2 —C 6 F 13 (11) The concave portion surrounded by the convex portion of this substrate is sprayed with a water-based pigment ink by an inkjet method to form a stripe. An RGB color filter was obtained. Table 1 shows the evaluation results of the color filters.
【0063】「例3(実施例)」例1の撥インク処理剤
を式(12)で表される処理剤とした以外は全く同様な
方法でカラーフィルタを得た。この基板の凸部に囲まれ
た凹部に対し、インクジェット法で水系顔料インクを用
いて吹きつけを行い、ストライプ状のRGBのカラーフ
ィルタを得た。このカラーフィルタの評価結果を表1に
示す。"Example 3 (Example)" A color filter was obtained in exactly the same manner except that the ink repellent treating agent of Example 1 was changed to the treating agent represented by the formula (12). The concave portion surrounded by the convex portion of the substrate was sprayed with a water-based pigment ink by an ink jet method to obtain a striped RGB color filter. Table 1 shows the evaluation results of the color filters.
【0064】[0064]
【化5】 Embedded image
【0065】「例4(実施例)」例1の撥インク処理剤
を式(13)で表される処理剤とした以外は全く同様な
方法でカラーフィルタを得た。この基板の凸部に囲まれ
た凹部に対し、インクジェット法で水系顔料インクを用
いて吹きつけを行い、ストライプ状のRGBのカラーフ
ィルタを得た。このカラーフィルタの評価結果を表1に
示す。Example 4 (Example) A color filter was obtained in exactly the same manner as in Example 1 except that the ink-repellent treating agent was replaced by the treating agent represented by the formula (13). The concave portion surrounded by the convex portion of the substrate was sprayed with a water-based pigment ink by an ink jet method to obtain a striped RGB color filter. Table 1 shows the evaluation results of the color filters.
【0066】[0066]
【化6】 Embedded image
【0067】「例5(実施例)」ガラス基板に、黒色に
着色されたフォトレジスト(東京応化社製「416
S」)をスピンコート法により目標膜厚1.5μmとな
るように塗布し、110℃で10分間加熱処理した。こ
の基板にフォトマスクを介して100mJ露光し、指定
現像液に30秒浸漬し、冷水で洗浄後、230℃で1時
間ポストキュアを行い、ブラックマスク兼用の、高さが
約1.5μm、幅が約25μmの凸部を有する基板を得
た。"Example 5 (Example)" A black colored photoresist ("416" manufactured by Tokyo Ohka Co., Ltd.) was applied to a glass substrate.
S ") was applied by spin coating so as to have a target film thickness of 1.5 μm, and heat-treated at 110 ° C. for 10 minutes. The substrate is exposed to 100 mJ through a photomask, immersed in a designated developing solution for 30 seconds, washed with cold water, and post-cured at 230 ° C. for 1 hour, and serves as a black mask, having a height of about 1.5 μm and a width of 1.5 μm. Obtained a substrate having a projection of about 25 μm.
【0068】この基板の表面全体に式(式14)で表さ
れる撥インク処理剤をフッ素系溶剤(旭硝子社製「アサ
ヒクリンAK−225」)に溶解し、ディップコート法
により塗布した後230℃で1時間熱処理した。これを
前出のフッ素系溶剤で洗浄し、例1と同様にバッファー
ドフッ酸でエッチング処理した後、水洗し風乾した。The ink-repellent treating agent represented by the formula (Formula 14) is dissolved in a fluorine-based solvent ("Asahiclean AK-225" manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.) on the entire surface of the substrate, and is applied by dip coating. Heat-treated at 1 ° C. for 1 hour. This was washed with the above-mentioned fluorine-based solvent, etched with buffered hydrofluoric acid as in Example 1, washed with water and air-dried.
【0069】[0069]
【化7】 Embedded image
【0070】この基板の凸部に囲まれた凹部に対し、イ
ンクジェット法で水系顔料インクを用いて吹きつけを行
い、ストライプ状のRGBのカラーフィルタを得た。こ
のカラーフィルタの評価結果を表1に示す。The concave portion surrounded by the convex portion of the substrate was sprayed with an aqueous pigment ink by an ink jet method to obtain a striped RGB color filter. Table 1 shows the evaluation results of the color filters.
【0071】「例6(比較例)」ガラス基板に、黒色に
着色されたフォトレジスト(東京応化社製「416
S」)をスピンコート法により目標膜厚1.5μmとな
るように塗布し、110℃で10分間加熱処理した。こ
の基板にフォトマスクを介して100mJ露光し、指定
現像液に30秒浸漬し、冷水で洗浄後、230℃で1時
間ポストキュアを行った。Example 6 (Comparative Example) A black colored photoresist ("416" manufactured by Tokyo Ohka Co., Ltd.) was applied to a glass substrate.
S ") was applied by spin coating so as to have a target film thickness of 1.5 μm, and heat-treated at 110 ° C. for 10 minutes. The substrate was exposed to 100 mJ through a photomask, immersed in a designated developer for 30 seconds, washed with cold water, and post-cured at 230 ° C. for 1 hour.
【0072】さらに例1と同様にバッファードフッ酸で
エッチング処理した後、水洗し風乾してブラックマスク
兼用の、高さが約1.5μm、幅が約25μmの凸部を
有する撥インク処理を行わない基板を得た。この基板の
凸部に囲まれた凹部に対し、インクジェット法で水系顔
料インクを用いて吹きつけを行い、ストライプ状のRG
Bのカラーフィルタを得た。このカラーフィルタの評価
結果を表1に示す。Further, after etching with buffered hydrofluoric acid in the same manner as in Example 1, washing with water and air-drying were carried out to perform an ink-repellent treatment having a convex portion having a height of about 1.5 μm and a width of about 25 μm, also serving as a black mask. A substrate not to be obtained was obtained. Spraying is performed on the concave portion surrounded by the convex portion of the substrate by using an aqueous pigment ink by an ink-jet method, thereby forming a striped RG.
B color filter was obtained. Table 1 shows the evaluation results of the color filters.
【0073】「例7(比較例)」例5の撥インク処理剤
を式(15)で表される化合物化とした以外は全く同様
な方法でカラーフィルタを得た。この基板の凸部に囲ま
れた凹部に対し、インクジェット法で水系顔料インクを
用いて吹きつけを行い、ストライプ状のRGBのカラー
フィルタを得た。このカラーフィルタの評価結果を表1
に示す。Example 7 (Comparative Example) A color filter was obtained in exactly the same manner as in Example 5, except that the ink repellent treating agent was changed to the compound represented by the formula (15). The concave portion surrounded by the convex portion of the substrate was sprayed with a water-based pigment ink by an ink jet method to obtain a striped RGB color filter. Table 1 shows the evaluation results of the color filters.
Shown in
【0074】[0074]
【化8】 Embedded image
【0075】下記表1において、前進接触角は凸部にお
けるインクの前進接触角(°)、後退接触角は凸部にお
けるインクの後退接触角(°)、静的接触角は凹部にお
ける水の静的接触角(°)を意味する。In Table 1 below, the advancing contact angle is the advancing contact angle (°) of the ink in the convex portion, the receding contact angle is the receding contact angle (°) of the ink in the convex portion, and the static contact angle is the static water angle in the concave portion. Mean contact angle (°).
【0076】これら前進接触角、後退接触角及び静的接
触角は、協和界面科学社製のCA−X型接触角計を用
い、前進接触角及び後退接触角は拡散・収縮法にて、静
的接触角は液滴法にて測定した。また、後退接触角は液
滴と吸液ノズルが分離した状態で測定した。The advancing contact angle, receding contact angle and static contact angle were measured using a CA-X type contact angle meter manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd. The advancing contact angle and receding contact angle were measured by a diffusion / shrinkage method. The typical contact angle was measured by a droplet method. The receding contact angle was measured in a state where the liquid droplet and the liquid suction nozzle were separated.
【0077】インク流出は隣接凹部へのインク流出の有
無、色抜けは画素周辺部での色抜けの有無、色ムラは画
素内での色ムラ有無を意味する。「○」はいずれもそれ
らの欠点のないもの(良品)を、「×」は欠点を生じた
もの(不良品)を表す。「△」は一部の画素に欠点を生
じたものを表す。The outflow of the ink means the presence or absence of the outflow of the ink into the adjacent concave portion, the color omission means the presence or absence of the color omission at the peripheral portion of the pixel, and the color unevenness means the presence or absence of the color unevenness in the pixel. "O" indicates a product without any defect (good product), and "x" indicates a product with a defect (defective product). “△” indicates that some pixels have a defect.
【0078】なお、この評価に当り、色抜けは明確に識
別できないことを前提にして、50μm2 以上の色抜け
が有る画素が1000画素当り5画素以下を「○」と
し、「6〜50画素」を「△」とし、それを超えた場合
及び1画素でも肉眼で明確に色抜けが識別できたものは
「×」として評価した。In this evaluation, assuming that color omission cannot be clearly identified, 5 or less pixels per 1000 pixels having color omission of 50 μm 2 or more are evaluated as “O” and “6 to 50 pixels”. ”Was evaluated as“ Δ ”, and when the value exceeded that, and even one pixel in which color omission was clearly identified with the naked eye, was evaluated as“ X ”.
【0079】また、色ムラについては、画素の中心と、
画素最端部より20μmの位置との色差(ΔE* uv )が
2.0以下を「○」とし、2.0を越えて5.0までを
「△」とし、それを超えたものは「×」として評価し
た。Regarding the color unevenness, the center of the pixel and
If the color difference (ΔE * uv ) from the position 20 μm from the edge of the pixel is 2.0 or less, the mark is “○”. If the color difference exceeds 2.0 and 5.0, the mark is “△”. × ”.
【0080】この結果、例1、2、3、4、5ともに、
隣接凹部へのインク流出、画素周辺部での色抜け、画素
内での色ムラという欠陥は生じなかった。一方、例6
は、ブラックマスクを乗り越えて隣接画素へ容易にイン
クが流出し、パターン状に着色することがまったくでき
なかった。例7では、隣接画素への流出は起きなかった
が、画素周辺部での色抜け、ムラが発生した。As a result, in Examples 1, 2, 3, 4, and 5,
There were no defects such as outflow of ink into the adjacent concave portion, color loss around the pixel, and color unevenness in the pixel. On the other hand, Example 6
In this method, the ink easily flowed out to the adjacent pixels after passing over the black mask, and it was impossible to form a pattern. In Example 7, no outflow to adjacent pixels occurred, but color loss and unevenness occurred around the pixels.
【0081】「例8(実施例)、例9(比較例)」例8
として、例1の画素をドット状にして、RGB画素がモ
ザイク配置になるように凸部を設ける他は例1と同様に
して、この凸部に囲まれた凹部にインクジェット法で水
系顔料インクを用いて吹きつけを行い、モザイク配置の
RGBのカラーフィルタを得た。同様に、例9として、
例6と同様の方法でモザイク配置のカラーフィルタを得
た。Example 8 (Example), Example 9 (Comparative Example) Example 8
In the same manner as in Example 1 except that the pixels of Example 1 are formed in a dot shape and a convex portion is provided so that RGB pixels are arranged in a mosaic arrangement, a water-based pigment ink is applied to a concave portion surrounded by the convex portion by an inkjet method. And spraying was performed to obtain RGB color filters in a mosaic arrangement. Similarly, as Example 9,
A mosaic-arranged color filter was obtained in the same manner as in Example 6.
【0082】例8のカラーフィルタは、例1のカラーフ
ィルタと同様に、隣接凹部へのインク流出、画素周辺部
での色抜け、画素内での色ムラという欠陥は生じなかっ
た。例9のものは、例6と同様パターン状に着色するこ
とが困難であった。As in the color filter of Example 1, the color filter of Example 8 did not cause defects such as outflow of ink to the adjacent concave portion, color omission at the periphery of the pixel, and color unevenness within the pixel. In Example 9, as in Example 6, it was difficult to color in a pattern.
【0083】「例10(実施例)」例1のカラーフィル
タ上に樹脂の平坦化層を形成し、ITOを形成し、それ
をパターニングし、さらに樹脂の配向膜を形成し、ラビ
ングして第1の基板を形成した。次いで、ガラス基板上
にITOを形成し、それをパターニングし、さらに樹脂
の配向膜を形成し、ラビングして第2の基板を形成し
た。この第1の基板と第2の基板とを電極面が相対向す
るように配置して、周辺をシールして空セルを形成し
た。"Example 10 (Example)" A flattening layer of resin is formed on the color filter of Example 1, ITO is formed, patterning is performed, an alignment film of resin is formed, and rubbing is performed. One substrate was formed. Next, ITO was formed on a glass substrate, which was patterned, a resin alignment film was formed, and rubbing was performed to form a second substrate. The first substrate and the second substrate were arranged so that the electrode surfaces face each other, and the periphery was sealed to form an empty cell.
【0084】この空セル内にネマチック液晶を注入し、
注入口を封止して液晶セルを形成した。この液晶セルの
両側に位相差板と偏光板を配置してFSTN型の液晶表
示素子を製造した。この液晶表示素子は美しいカラー表
示が可能であった。A nematic liquid crystal is injected into the empty cell,
The inlet was sealed to form a liquid crystal cell. A phase difference plate and a polarizing plate were arranged on both sides of the liquid crystal cell to manufacture an FSTN type liquid crystal display device. This liquid crystal display device was capable of beautiful color display.
【0085】[0085]
【表1】 [Table 1]
【0086】[0086]
【発明の効果】本発明は、生産性の良いインクジェット
方式でインクを吹きつけてカラーフィルタを製造する際
に、凸部の上にインクが付着しにくく、かつ画素の断面
形状が良好で画素内の色ムラや画素欠けを防止する効果
を有する。これは、液晶表示素子としての表示性能を向
上させうる。本発明は、本発明の効果を損しない範囲内
で、種々の応用ができる。According to the present invention, when a color filter is manufactured by spraying ink by an ink-jet method having good productivity, the ink does not easily adhere onto the convex portions, and the cross-sectional shape of the pixel is good. Has the effect of preventing color unevenness and missing pixels. This can improve display performance as a liquid crystal display element. The present invention can be applied to various applications within a range that does not impair the effects of the present invention.
【図1】本発明のカラーフィルタの模式的な断面図。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a color filter of the present invention.
【図2】従来例のインク吹きつけ時の状況を示す模式的
な断面図。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a state when ink is sprayed in a conventional example.
【図3】本発明のカラーフィルタを用いた液晶表示素子
の模式的な断面図。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a liquid crystal display device using the color filter of the present invention.
1:基板 2:凸部 3:凹部 4:凸部の上面 5:凸部の側面 6:着色層 1: substrate 2: convex portion 3: concave portion 4: upper surface of convex portion 5: side surface of convex portion 6: colored layer
Claims (4)
切られた凹部にインクジェット方式によってインクを吹
きつけて凹部にインクを堆積させて着色層を形成するカ
ラーフィルタの製造方法において、凸部に撥インク処理
を施し、インク吹きつけ直前の凸部の上部が、吹きつけ
るインクの前進接触角において90°以上であり、かつ
後退接触角が前進接触角より40°以上小さくなるよう
にし、凸部により区切られた凹部にインクを吹きつけて
カラーフィルタを形成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, wherein a convex portion is formed on a base material, and ink is sprayed to a concave portion separated by the convex portion by an ink jet method to deposit the ink in the concave portion to form a colored layer. And performing an ink-repellent treatment on the convex portion so that the upper portion of the convex portion immediately before ink spraying has an advancing contact angle of the sprayed ink of 90 ° or more and a receding contact angle of 40 ° or more smaller than the advancing contact angle. And forming a color filter by spraying ink on a concave section defined by the convex section.
記式(1)又は式(2)で表される構造を有するモノマ
ー、又はそのオリゴマー、ポリマーのいずれかからなる
請求項1記載のカラーフィルタの製造方法。 【化1】 ただし、Rは−(CH2 )m −Rf を意味し、Rf は全
ての水素原子がフッ素原子に置換されたアルキル基、又
は1箇所もしくは複数箇所でそのアルキル基の炭素炭素
結合間に酸素原子が結合されたアルキル基を意味し、m
は0〜10の整数を意味し、R1 は水素原子又はメチル
基を意味し、X1 、X2 、X3 は夫々独立してアルキル
基、アルコキシ基、水酸基、ハロゲン原子又はイソシア
ナート基を意味する。式(2)は重合の基本単位構造で
あり、重合してk個繋がったものを意味する。2. The color filter according to claim 1, wherein the treating agent used for the ink repellent treatment mainly comprises a monomer having a structure represented by the following formula (1) or (2), or an oligomer or polymer thereof. Manufacturing method. Embedded image However, R means-(CH 2 ) m -R f , wherein R f is an alkyl group in which all hydrogen atoms have been replaced by fluorine atoms, or at one or more positions between carbon-carbon bonds of the alkyl group. An alkyl group to which an oxygen atom is bonded, m
Represents an integer of 0 to 10, R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group, and X 1 , X 2 and X 3 each independently represent an alkyl group, an alkoxy group, a hydroxyl group, a halogen atom or an isocyanate group. means. Formula (2) is a basic unit structure of polymerization, and means a structure in which k units are connected by polymerization.
を親インク化処理した後にインクジェット方式でインク
を吹きつける請求項1又は2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 after forming the convex portion, the concave portion is made ink-philic by etching, and then ink is sprayed by an ink jet method.
形成されたカラーフィルタを用いた液晶表示素子。4. A liquid crystal display device using a color filter formed by the method according to claim 1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27026996A JPH10115703A (en) | 1996-10-11 | 1996-10-11 | Method for manufacturing color filter and liquid crystal display device using the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27026996A JPH10115703A (en) | 1996-10-11 | 1996-10-11 | Method for manufacturing color filter and liquid crystal display device using the same |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10115703A true JPH10115703A (en) | 1998-05-06 |
Family
ID=17483903
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27026996A Pending JPH10115703A (en) | 1996-10-11 | 1996-10-11 | Method for manufacturing color filter and liquid crystal display device using the same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10115703A (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000075123A (en) * | 1998-08-28 | 2000-03-14 | Konica Corp | Production of color filter by ink-jet method and color filter |
| JP2001272521A (en) * | 2000-03-24 | 2001-10-05 | Konica Corp | Method for manufacturing intermediate product for color filter, method for manufacturing color filter, color filter, image display device and image input device |
| KR100352962B1 (en) * | 1998-09-09 | 2002-09-18 | 캐논 가부시끼가이샤 | A method for manufacturing a color filter, and a liquid-crystal device using a color filter manufactured by the method |
| US6969166B2 (en) | 2003-05-29 | 2005-11-29 | 3M Innovative Properties Company | Method for modifying the surface of a substrate |
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| JP2016165902A (en) * | 2016-04-28 | 2016-09-15 | セイコーエプソン株式会社 | Manufacturing method of printed matter, printed matter |
-
1996
- 1996-10-11 JP JP27026996A patent/JPH10115703A/en active Pending
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