JPH10319227A - Manufacturing method of color filter - Google Patents

Manufacturing method of color filter

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JPH10319227A
JPH10319227A JP13237997A JP13237997A JPH10319227A JP H10319227 A JPH10319227 A JP H10319227A JP 13237997 A JP13237997 A JP 13237997A JP 13237997 A JP13237997 A JP 13237997A JP H10319227 A JPH10319227 A JP H10319227A
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JP
Japan
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ink
film
ink coating
color filter
coating film
Prior art date
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Pending
Application number
JP13237997A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Atsushi Ochi
淳 越智
Akitaka Kimura
昭孝 木村
Jun Nishibayashi
純 西林
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Sumitomo Rubber Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Rubber Industries Ltd
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Publication date
Application filed by Sumitomo Rubber Industries Ltd filed Critical Sumitomo Rubber Industries Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To produce a color filter excellent in the surface flatness of the filter layer and ensuring satisfactory image quality by forming an ink coating film on the surface of a transparent substrate, curing only the surface of the film and flattening the film. SOLUTION: An ink coating film 1 is formed on a transparent substrate 2 by printing with colored inks in accordance with the colors of a filter layer. Only the surface of the film 1 is cured and the film 1 is flattened, dried by heating and perfectly cured to obtain the objective color filter. The degree of surface curing of the ink coating film 1 is set in accordance with the compsn. and viscosity of the film 1, the affinity of a roll 3, a sheet, etc., used for flattening the film 1 for the film 1, etc. Only the surface of the film 1 is cured by heating the film 1 while regulating heating temp. and time so that the film 1 is not perfectly cured.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶カラーディス
プレイ等に用いられるカラーフィルタの製造方法に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a color filter used for a liquid crystal color display or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】ブラウン管等に代わる表示デバイスとし
て用いられている液晶カラーディスプレイは、カラーフ
ィルタを用いてカラー表示を実現している。このカラー
フィルタは、赤(R) 、緑(G) および青(B) の3色のパタ
ーン化されたフィルタ層を透明基板上に形成したもので
ある。
2. Description of the Related Art A liquid crystal color display used as a display device in place of a cathode ray tube or the like realizes color display using a color filter. This color filter is formed by forming a patterned filter layer of three colors of red (R), green (G) and blue (B) on a transparent substrate.

【0003】液晶カラーディスプレイの液晶パネルにお
いては、カラーフィルタの表面に透明電極(ITO膜)
が形成され、さらにその表面に液晶層が形成されている
が、フィルタ層の表面に微細な凹凸が存在するとITO
膜の被膜が不十分になって断線が生じたり、液晶層の厚
みが不均一になって画像表示にムラが生じるといった問
題が生じる。また、フィルタ層の表面の凹凸によって光
が拡散し、カラーフィルタの光透過性が低下するという
問題も生じる。このため、カラーフィルタの表面は、極
めて平坦に形成されていることが要求される。
In a liquid crystal panel of a liquid crystal color display, a transparent electrode (ITO film) is provided on the surface of a color filter.
Is formed, and a liquid crystal layer is formed on the surface. However, if fine irregularities exist on the surface of the filter layer, ITO
Problems such as disconnection due to insufficient coating of the film and unevenness in image display due to uneven thickness of the liquid crystal layer occur. In addition, there is also a problem that light is diffused due to unevenness on the surface of the filter layer, and light transmittance of the color filter is reduced. For this reason, the surface of the color filter is required to be formed extremely flat.

【0004】従来より、カラーフィルタの製造にはフォ
トリソ法が用いられているが、この方法は高価なフォト
レジストが多量に必要であったり、スピンコーターライ
ン等の製造設備が高価であるため、製造コストが高くな
るという問題があった。そこで近年、製造工程が簡単で
量産性に優れている印刷法を用いることにより、カラー
フィルタの低コスト化を図ることが検討されている。
Conventionally, a photolithography method has been used for manufacturing a color filter. However, this method requires a large amount of expensive photoresist and expensive manufacturing equipment such as a spin coater line. There was a problem that the cost was high. Therefore, in recent years, it has been studied to reduce the cost of the color filter by using a printing method that is simple in manufacturing process and excellent in mass productivity.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】印刷法によれば、赤
(R) 、緑(G) および青(B) の3色のインキを透明基板上
に印刷し、得られたインキ塗膜を加熱乾燥することによ
ってフィルタ層が形成される。しかし、印刷法によって
透明基板2の表面に形成されたインキ塗膜1には、図1
にその断面を示すように、赤色インキ塗膜1R、緑色イ
ンキ1Gおよび青色インキ1Bの各色毎に盛り上がって
おり、インキ塗膜1全体の表面に凹凸が生じている。従
って、印刷法で得られたカラーフィルタを実用に供する
には、インキ塗膜1の表面に平坦化処理を施す必要があ
る。
According to the printing method, red
(R), green (G) and blue (B) inks of three colors are printed on a transparent substrate, and the resulting ink film is heated and dried to form a filter layer. However, the ink coating film 1 formed on the surface of the transparent substrate 2 by the printing method has
As shown in the cross-section of FIG. 1, the red ink coating 1R, the green ink 1G, and the blue ink 1B are raised for each color, and the entire surface of the ink coating 1 is uneven. Therefore, in order to put the color filter obtained by the printing method into practical use, it is necessary to apply a flattening treatment to the surface of the ink coating film 1.

【0006】インキ塗膜は、一旦硬化してしまうと変形
させるのが困難になることから、フィルタ層の平坦化
は、インキ塗膜が硬化して粘性を失ってしまう前に行う
必要がある。しかしながら、未硬化のインキ塗膜にロー
ラ等で圧力を加えると、印刷によって形成されたインキ
膜の形状が必要以上につぶれてしまい、パターンの直線
性が失われるなど、パターン形状の劣化といった問題が
生じたり、インキが剥離してローラ等に付着し、インキ
膜厚が不十分になったり、かえって表面の凹凸が増幅し
てしまうといった問題が生じる。
Since it is difficult to deform the ink coating once it has been cured, the filter layer must be flattened before the ink coating is cured and loses its viscosity. However, when pressure is applied to the uncured ink film with a roller or the like, the shape of the ink film formed by printing may be unnecessarily crushed, causing a problem such as deterioration of the pattern shape such as loss of linearity of the pattern. This may cause a problem that the ink is peeled off and adheres to a roller or the like, resulting in an insufficient ink film thickness, or rather, an uneven surface.

【0007】一方、表面がシリコーン等の表面エネルギ
ーの低い素材からなるローラを用いたり、表面エネルギ
ーの低い素材からなるシート等を介して、インキを平坦
化させる方法が提案されているが、この方法でもローラ
やシート等へのインキの付着を防止する効果は不十分で
ある。また、インキ塗膜の平坦化処理は、インキが粘性
を保っている未硬化の状態で行う必要があるものの、こ
の状態ではインキ膜の表面に空気中のチリ等のゴミが付
着しやすく、その結果、カラーフィルタの画像品質が低
下してしまうため、取扱や保管方法について考慮する必
要があった。
On the other hand, there has been proposed a method of flattening ink using a roller whose surface is made of a material having a low surface energy such as silicone, or through a sheet or the like made of a material having a low surface energy. However, the effect of preventing ink from adhering to rollers, sheets and the like is insufficient. In addition, although it is necessary to perform the flattening treatment of the ink coating film in an uncured state in which the ink maintains viscosity, dust such as dust in the air easily adheres to the surface of the ink film in this state. As a result, the image quality of the color filter deteriorates, so that it is necessary to consider handling and storage methods.

【0008】そこで、パターン形状の劣化やインキの剥
離を防止しつつ表面を平坦化することができ、かつイン
キ塗膜の表面へのゴミの付着を防止することのできる方
法が求められている。本発明の目的は、フィルタ層の表
面の平坦性に優れ、画像品質の良好なカラーフィルタの
製造方法を提供することである。
Therefore, there is a need for a method capable of flattening the surface while preventing deterioration of the pattern shape and peeling of the ink, and preventing adhesion of dust to the surface of the ink coating film. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a color filter having excellent flatness of the surface of a filter layer and good image quality.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために鋭意研究を重ねた結果、透明基板の表
面にインキ塗膜を形成した後、このインキ塗膜の表面の
みを硬化させ、次いで平坦化するときは、フィルタ層の
表面の平坦性に優れ、画像品質の良好なカラーフィルタ
が得られるという新たな事実を見出し、本発明を完成す
るに至った。
Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have conducted intensive studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, after forming an ink film on the surface of a transparent substrate, only the surface of the ink film has been removed. When hardening and then flattening, the inventors have found a new fact that a color filter having excellent image quality and excellent surface flatness of the filter layer can be obtained, and the present invention has been completed.

【0010】本発明によれば、平坦化処理の際にインキ
塗膜の表面部分は硬化して、粘性が失われているため、
パターンの形状が劣化したりインキが剥離することがな
い。一方、インキ塗膜の内部は硬化しておらず、十分な
粘性を保持していることから、ローラ等で圧力を加える
ことによって平坦化させることができる。また、インキ
塗膜の表面が粘性を失うことにより、平坦化処理を経て
インキ塗膜を完全に硬化させるまでの間に、インキ塗膜
の表面に空気中のチリ等のゴミが付着するのを防止でき
る。
According to the present invention, the surface portion of the ink film is hardened and loses viscosity during the flattening process.
There is no deterioration of the shape of the pattern and no peeling of the ink. On the other hand, since the inside of the ink film is not cured and has sufficient viscosity, it can be flattened by applying pressure with a roller or the like. Also, since the surface of the ink film loses viscosity, dust such as dust in the air adheres to the surface of the ink film before the ink film is completely cured after the flattening process. Can be prevented.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】本発明においては、まずフィルタ
層の色に応じて着色したインキを透明基板上に印刷して
インキ塗膜を形成する。次に、このインキ塗膜の表面の
みを硬化させた後、インキ塗膜に平坦化処理を施す。平
坦化処理後、インキ塗膜を加熱乾燥させて完全に硬化さ
せることによって、カラーフィルタが得られる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In the present invention, first, an ink colored according to the color of a filter layer is printed on a transparent substrate to form an ink coating film. Next, after only the surface of the ink film is cured, the ink film is subjected to a flattening process. After the flattening process, the color filter is obtained by heating and drying the ink coating to completely cure it.

【0012】本発明のカラーフィルタの製造方法におい
て、インキ塗膜に平坦化処理を施す際のインキ塗膜表面
の硬化の程度としては、インキ塗膜の組成、インキ塗膜
の粘性、平坦化処理に用いるローラやシート等とインキ
塗膜との親和性などに応じて設定される。通常、平坦化
処理に用いるローラやシートなどにインキが付着するこ
とがない程度に、インキの粘着性が失われていればよ
い。
In the method of manufacturing a color filter according to the present invention, the degree of curing of the surface of the ink coating when the ink coating is subjected to the flattening treatment includes the composition of the ink coating, the viscosity of the ink coating, and the leveling treatment. It is set according to the affinity between the roller and sheet used for the ink and the ink coating film. In general, it is sufficient that the ink has lost its tackiness to such an extent that the ink does not adhere to a roller or a sheet used for the flattening process.

【0013】インキ塗膜の表面のみを硬化させるには、
インキ塗膜が完全に硬化しないように、加熱温度および
加熱時間を調節して加熱すればよい。インキ塗膜の加熱
方法としては、例えば(1) 炎であぶる、(2) 赤外線(I
R)ランプを照射する、(3)紫外線(UV)ランプを照
射する、(4) 温風を吹きつけるといった方法があげられ
る。以下、各々の方法について詳細に説明する。
To cure only the surface of the ink coating,
Heating may be performed by adjusting the heating temperature and the heating time so that the ink coating film is not completely cured. As a method of heating the ink coating film, for example, (1) blowing with a flame, (2) infrared rays (I
R) irradiating a lamp, (3) irradiating an ultraviolet (UV) lamp, and (4) blowing hot air. Hereinafter, each method will be described in detail.

【0014】(1) 炎であぶる この方法は、透明基板上に形成されたインキ塗膜をバー
ナー等の炎にかざして遠火で加熱する方法である。前記
バーナーとしては、例えばプロパン、ブタン、アセチレ
ン等のガスバーナーが使用できる。使用するガスバーナ
ーなどの種類、炎の温度、バーナーの火口からインキ塗
膜までの距離、炎であぶる時間などのインキ塗膜の加熱
条件は、インキ塗膜の組成、塗膜の厚さ等によって設定
される。従って、インキ塗膜の加熱条件は特に限定され
るものではないが、一般に、加熱処理時のインキ塗膜の
表面温度が100〜200℃となるように、かつ加熱時
間が透明基板1枚(360mm×460mm程度)当た
り5〜60秒程度となるように設定される。
(1) Blowing with a flame This method is a method in which an ink coating film formed on a transparent substrate is heated by a long flame over a flame such as a burner. As the burner, for example, a gas burner such as propane, butane, and acetylene can be used. The heating conditions of the ink film, such as the type of gas burner to be used, the temperature of the flame, the distance from the crater of the burner to the ink film, the time of spraying with the flame, etc., depend on the composition of the ink film, the thickness of the film, etc. Is set. Accordingly, the heating conditions of the ink coating film are not particularly limited, but generally, the surface temperature of the ink coating film during the heat treatment is 100 to 200 ° C., and the heating time is one transparent substrate (360 mm). (About 460 mm) is set to about 5 to 60 seconds.

【0015】この方法を用いたときは、インキ塗膜を印
刷形成した直後からその表面のみを硬化させるまでの間
に付着したチリ等のゴミを焼却、除去できるといった副
次的効果が得られる。 (2) 赤外線(IR)ランプの照射 この方法は、透明基板上に形成されたインキ塗膜に赤外
線ランプを照射して加熱する方法である。すなわち、赤
外線の照射によって生じる熱によってインキを硬化させ
ることから、インキ塗膜を形成する樹脂が赤外線硬化型
樹脂である必要はない。
When this method is used, there is obtained a secondary effect such that dusts such as dust adhering during a period from immediately after the ink coating film is formed by printing until only the surface thereof is cured can be incinerated and removed. (2) Irradiation with an infrared (IR) lamp This method is a method of irradiating an ink film formed on a transparent substrate with an infrared lamp to heat it. That is, since the ink is cured by heat generated by the irradiation of infrared rays, the resin forming the ink coating film does not need to be an infrared curable resin.

【0016】赤外線ランプの種類としては、遠赤外線、
近赤外線等の種々のものが使用可能である。赤外線の強
度、照射時間等のインキ塗膜の加熱条件は、前述と同様
に、インキ塗膜の組成、塗膜の厚さ等によって調整され
る。なお、加熱処理時のインキ塗膜の表面温度や加熱時
間等は特に限定されないものの、一般には、前述と同様
な範囲で設定される。
The types of infrared lamps include far infrared rays,
Various things such as near infrared rays can be used. The heating conditions of the ink coating such as the intensity of infrared rays and the irradiation time are adjusted by the composition of the ink coating, the thickness of the coating, and the like, as described above. The surface temperature and heating time of the ink coating film during the heat treatment are not particularly limited, but are generally set in the same range as described above.

【0017】(3) 紫外線(UV)ランプの照射 この方法は、透明基板上に形成されたインキ塗膜に紫外
線ランプを照射して加熱する方法である。この方法も、
上記赤外線の照射と同様に、紫外線ランプを単に熱源と
して使用していることから、インキ塗膜を形成する樹脂
が紫外線硬化型樹脂である必要はない。
(3) Irradiation with an ultraviolet (UV) lamp This method is a method of irradiating an ink film formed on a transparent substrate with an ultraviolet lamp to heat it. This method also
Since the ultraviolet lamp is simply used as a heat source in the same manner as the infrared irradiation, the resin forming the ink coating film does not need to be an ultraviolet curable resin.

【0018】紫外線ランプの種類としては、低圧水銀ラ
ンプ、高圧水銀ランプなどの種々のものが使用可能であ
る。紫外線の強度、照射時間等のインキ塗膜の加熱条件
は、前述と同様に、インキ塗膜の組成、塗膜の厚さ等に
よって調整される。なお、加熱処理時のインキ塗膜の表
面温度や加熱時間等は特に限定されないものの、一般に
は、前述と同様な範囲で設定される。
Various types of ultraviolet lamps such as a low-pressure mercury lamp and a high-pressure mercury lamp can be used. The heating conditions of the ink coating such as the intensity of the ultraviolet light and the irradiation time are adjusted by the composition of the ink coating, the thickness of the coating, and the like, as described above. The surface temperature and heating time of the ink coating film during the heat treatment are not particularly limited, but are generally set in the same range as described above.

【0019】(4) 温風を吹きつける この方法は、透明基板上に形成されたインキ塗膜に温風
(または熱風)を吹きつけて加熱する方法である。温風
を吹きつける速度は特に限定されないが、温風の圧力に
よってインキ塗膜の形状が変化しないように調整する必
要がある。
(4) Blowing hot air This method is a method in which hot air (or hot air) is blown onto the ink coating film formed on the transparent substrate and heated. The speed of blowing the hot air is not particularly limited, but it is necessary to adjust so that the shape of the ink coating film does not change due to the pressure of the hot air.

【0020】温風の温度、温風を吹きつける時間等のイ
ンキ塗膜の加熱条件は、前述と同様に、インキ塗膜の組
成、塗膜の厚さ等によって調整される。なお、加熱処理
時のインキ塗膜の表面温度や加熱時間等は特に限定され
ないものの、一般には、前述と同様な範囲で設定され
る。本発明において、インキ塗膜を平坦化する方法とし
ては、例えば図2に示すように、透明基板2の表面に形
成されたインキ塗膜1の表面をローラ3にて加圧する方
法や、図3に示すように、平板状のシート4を介して、
インキ塗膜1の表面をローラ3にて加圧するといった方
法があげられる。
The heating conditions of the ink coating, such as the temperature of the hot air and the time for blowing the hot air, are adjusted by the composition of the ink coating, the thickness of the coating, and the like, as described above. The surface temperature and heating time of the ink coating film during the heat treatment are not particularly limited, but are generally set in the same range as described above. In the present invention, as a method of flattening the ink coating film, for example, as shown in FIG. 2, a method of pressing the surface of the ink coating film 1 formed on the surface of the transparent substrate 2 with the roller 3 or a method of FIG. As shown in the figure, through the flat sheet 4,
A method of pressing the surface of the ink coating film 1 with the roller 3 may be used.

【0021】上記ローラ、シート等は、その表面にイン
キが付着するおそれを完全に除去するために、表面エネ
ルギーが低いことが好ましい。従って、上記ローラ、シ
ートなどの表面には、シリコーンゴム、フッ素樹脂等が
用いられる。上記ローラは、ステンレス、鉄、アルミニ
ウム等の金属製であってもよく、この場合、その表面を
メッキ処理したもの、さらにその表面を研磨によって平
坦化したものが好ましい。また、上記ローラはセラミッ
クス製であってもよく、この場合、その表面に金属を蒸
着させたもの、さらにその表面を研磨によって平坦化し
たものが好ましい。
The above rollers, sheets and the like preferably have low surface energy in order to completely remove the possibility that ink adheres to the surface. Therefore, silicone rubber, fluororesin, or the like is used on the surface of the roller, sheet, or the like. The roller may be made of a metal such as stainless steel, iron, or aluminum. In this case, a roller whose surface is plated and a roller whose surface is flattened by polishing are preferable. Further, the roller may be made of ceramics. In this case, it is preferable that the surface of the roller is made of metal, and that the surface of the roller is flattened by polishing.

【0022】上記ローラで加圧する際には、常に一定の
荷重がインキ塗膜にかかることが必要である。従って、
透明基板表面の微細な凹凸、反り、たわみ、または透明
基板を保持する台盤のたわみ、ブレ等に対してローラが
追従し得るように、例えばローラの両端を保持する箇所
にエアシリンダ等の機構を設けるのが好ましい。インキ
塗膜の平坦化処理の程度としては、インキ塗膜の表面粗
さ(例えば、十点平均粗さRZ )等で評価する方法があ
る。通常、インキ塗膜の表面は、十点平均粗さRZ (J
IS B 0601)で0.01〜0.15、好ましく
は0.01〜0.10μmの範囲であればよい。
When pressure is applied by the above rollers, it is necessary that a constant load is always applied to the ink coating film. Therefore,
For example, a mechanism such as an air cylinder at a location that holds both ends of the roller so that the roller can follow fine irregularities, warpage, deflection on the surface of the transparent substrate, or deflection, blurring, etc. of the base that holds the transparent substrate. Is preferably provided. As a degree of the flattening treatment of the ink film, there is a method of evaluating the surface roughness (for example, ten-point average roughness R Z ) of the ink film. Usually, the surface of the ink coating has a ten-point average roughness R Z (J
ISB 0601) may be in the range of 0.01 to 0.15, preferably 0.01 to 0.10 μm.

【0023】本発明に用いられるインキは、バインダー
樹脂と顔料とを含むビヒクルである。バインダー樹脂と
しては、透明性、耐熱性、耐光性、耐溶剤性、耐薬品
性、透明基板に対する接着性、顔料の分散性などの諸特
性に優れたものであるのが好ましく、例えばポリエステ
ル−メラミン樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、エポ
キシ−メラミン樹脂などがあげられる。これらの樹脂
は、単独でまたは2種以上を混合させて使用される。ま
た、上記樹脂中に、樹脂の硬化速度を調整することを目
的として、酸触媒等の硬化触媒を適宜含有させてもよ
い。
The ink used in the present invention is a vehicle containing a binder resin and a pigment. As the binder resin, those having excellent properties such as transparency, heat resistance, light resistance, solvent resistance, chemical resistance, adhesion to a transparent substrate, and dispersibility of a pigment are preferable.For example, polyester-melamine Resins, melamine resins, epoxy resins, epoxy-melamine resins, and the like. These resins are used alone or in combination of two or more. Further, a curing catalyst such as an acid catalyst may be appropriately contained in the resin for the purpose of adjusting the curing speed of the resin.

【0024】上記顔料としては、フィルタ層の所望の色
に応じて、例えばアンスラキノン系等のレッド顔料、ハ
ロゲン化フタロシアニン系等のグリーン顔料およびフタ
ロシアニン系等のブルー顔料から適宜選択して用いられ
る。また、カラーフィルタ用インキの分光特性を調整す
るために、赤色および緑色のインキにはイソインドリン
系、イソインドリノン系等のイエロー顔料を、青色のイ
ンキにはジオキサジン系等のバイオレット顔料をそれぞ
れ配合してもよい。
The pigment is appropriately selected from, for example, red pigments such as anthraquinone, green pigments such as halogenated phthalocyanine, and blue pigments such as phthalocyanine according to the desired color of the filter layer. To adjust the spectral characteristics of the color filter ink, yellow pigments such as isoindoline and isoindolinone are used in red and green inks, and violet pigments such as dioxazine are used in blue inks. May be.

【0025】上記インキの総重量に対する上記顔料の配
合割合は、使用する顔料、インキに求められる分光特
性、インキの印刷適性等に応じて設定される。また、上
記インキの粘度は、分光特性に応じた顔料の配合割合
と、印刷適性との兼ね合いで設定される。例えば本発明
のインキを凹版オフセット印刷法に用いる場合、インキ
の粘度は10〜30,000ポアズ(P)、好ましくは
500〜10,000ポアズに設定するのが適当であ
る。インキの粘度が前記範囲から外れると、ドクタリン
グ時のインキのかき取りのムラ、印刷されたパターンの
形状の乱れ具合など悪影響が生じ、印刷適性が劣化する
おそれがある。
The mixing ratio of the pigment to the total weight of the ink is determined according to the pigment used, the spectral characteristics required of the ink, the printability of the ink, and the like. The viscosity of the ink is set in consideration of the mixing ratio of the pigment according to the spectral characteristics and the printability. For example, when the ink of the present invention is used in an intaglio offset printing method, the viscosity of the ink is suitably set to 10 to 30,000 poise (P), preferably 500 to 10,000 poise. When the viscosity of the ink is out of the above range, adverse effects such as uneven scraping of the ink at the time of doctoring and disorder of the shape of the printed pattern may occur, and the printability may be deteriorated.

【0026】本発明に用いられる透明基板としては、波
長400〜700nmの光に対する透過率が高いものが
好ましく、例えばノンアルカリガラス、ソーダライムガ
ラス、低アルカリガラス等のガラス基板や、ポリエーテ
ル、ポリスルホン、ポリアリレート等のフィルムが好適
に用いられる。カラーフィルタの製造に用いられる印刷
法としては、通常、水無し平版オフセット印刷法と凹版
オフセット印刷法があげられるが、印刷ラインの直線性
やインキ膜厚の均一性などの観点から、凹版オフセット
印刷法が好適に用いられる。
The transparent substrate used in the present invention preferably has a high transmittance for light having a wavelength of 400 to 700 nm. For example, glass substrates such as non-alkali glass, soda lime glass and low alkali glass, and polyether and polysulfone , Polyarylate and the like are preferably used. As the printing method used for the production of the color filter, there are usually a lithographic offset printing method without water and an intaglio offset printing method. From the viewpoint of the linearity of the printing line and the uniformity of the ink film thickness, etc. The method is preferably used.

【0027】凹版オフセット印刷法では、凹版の凹部に
カラーフィルタ用インキを充填し、次いでこのインキを
一旦ブランケットの表面に転移させた後、さらにインキ
を透明基板の表面に転移させることによって印刷が行わ
れる。上記印刷に用いられる凹版としては、基板とし
て、例えばソーダライムガラス、ノンアルカリガラス、
石英ガラス、低アルカリガラス、低膨張ガラス等のガラ
ス;フッ素樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテル
スルホン樹脂、ポリメタクリル樹脂等の樹脂;ステンレ
ス、銅、低膨張合金アンバー等の金属等を用いたものが
あげられる。中でも、ソーダライムガラス等の軟質ガラ
スを用いるのが、微細なパターンを高精度で再現するう
えで好ましい。
In the intaglio offset printing method, printing is performed by filling the concave portions of the intaglio with a color filter ink, and then transferring the ink to the surface of the blanket, and then transferring the ink to the surface of the transparent substrate. Will be As the intaglio used for the printing, as the substrate, for example, soda lime glass, non-alkali glass,
Glasses such as quartz glass, low alkali glass, and low expansion glass; resins such as fluorine resin, polycarbonate resin, polyether sulfone resin, and polymethacrylic resin; and those using metals such as stainless steel, copper, and low expansion alloy invar. Can be Above all, it is preferable to use soft glass such as soda lime glass in order to reproduce a fine pattern with high accuracy.

【0028】凹版の凹部は、フィルタ層のパターンに応
じて作製されたものである。凹部の深さは、通常1〜1
5μm、好ましくは5〜10μmの範囲で、フィルタ層
の厚みに応じて設定される。前記パターンの形状として
は、例えばストライプパターンがあげられる。パターン
の幅(すなわち凹部の幅)は、カラーフィルタの大きさ
によって異なるが、一般に、5〜70μm、好ましくは
10〜30μmの範囲で設定される。
The recesses of the intaglio are made according to the pattern of the filter layer. The depth of the recess is usually 1-1.
The thickness is set in the range of 5 μm, preferably 5 to 10 μm according to the thickness of the filter layer. Examples of the shape of the pattern include a stripe pattern. The width of the pattern (that is, the width of the concave portion) varies depending on the size of the color filter, but is generally set in the range of 5 to 70 μm, preferably 10 to 30 μm.

【0029】上記印刷に用いられるブランケットとして
は、例えばプラスチックフィルム等の支持体の表面にシ
リコーンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム(N
BR)等のゴムからなる表面ゴム層を担持させた従来公
知のものがあげられる。また、前記表面ゴム層と支持体
との間または前記支持体の裏面には、多孔質のスポンジ
層を設けてもよい。前記スポンジ層の発泡率等はブラン
ケットの印刷特性を考慮して設定される。
As the blanket used for the above printing, for example, silicone rubber, acrylonitrile-butadiene rubber (N
Conventionally known ones carrying a surface rubber layer made of rubber such as BR) are exemplified. Further, a porous sponge layer may be provided between the surface rubber layer and the support or on the back surface of the support. The foaming ratio and the like of the sponge layer are set in consideration of the printing characteristics of the blanket.

【0030】ブランケットの表面ゴム層は、フィルタ層
(インキ塗膜)の表面の平坦性をより良好なものとする
ため、その表面が平滑であるのが好ましい。例えばブラ
ンケットの表面粗さが0.5μm以下、特に0.3μm
以下であるのが適当である。また、表面ゴム層として、
硬度(JIS K 6253-1988 所載のスプリング硬
度HS ,JIS A)が20〜80、特に40〜60で
あるシリコーンゴムを用いたときは、インキの転移が良
好で、凹版から転移されたインキを透明基板の表面に完
全に転移させることができる。また、ブランケットと透
明基板とでインキが分断されないため、ラインのエッジ
がシャープになるという効果がある。この効果は、パタ
ーンの線幅が50μm以下であるファインパターンの印
刷において顕著である。
The surface rubber layer of the blanket preferably has a smooth surface in order to improve the flatness of the surface of the filter layer (ink coating film). For example, the surface roughness of the blanket is 0.5 μm or less, especially 0.3 μm
It is appropriate that: Also, as a surface rubber layer,
Ink hardness (JIS K 6253 -1988 Shosai spring hardness H S, JIS A) 20 to 80, when using the silicone rubber is particularly 40 to 60, the ink transfer is good, which is transferred from the intaglio Can be completely transferred to the surface of the transparent substrate. Further, since the ink is not divided between the blanket and the transparent substrate, there is an effect that the edge of the line becomes sharp. This effect is remarkable in printing a fine pattern having a pattern line width of 50 μm or less.

【0031】上記シリコーンゴムとしては、例えばミラ
ブルシリコーンゴム、RTVシリコーンゴム、電子線硬
化型シリコーンゴム等を用いることができる。また、シ
リコーンゴムの硬度を前記範囲に調整するため、シリコ
ーンオイルやシリコーンゲル等を適宜配合してもよい。
透明基板の表面に印刷されたインキは、前述したよう
に、その表面のみを硬化して平坦化処理を施した後、さ
らに、通常180〜250℃で30〜180分間、好ま
しくは200〜230℃で50〜80分間加熱乾燥する
ことによって完全に硬化される。このようにして、透明
基板の表面にフィルタ層を形成したカラーフィルタが得
られる。
As the above-mentioned silicone rubber, for example, millable silicone rubber, RTV silicone rubber, electron beam-curable silicone rubber and the like can be used. Further, in order to adjust the hardness of the silicone rubber to the above range, silicone oil, silicone gel or the like may be appropriately blended.
As described above, the ink printed on the surface of the transparent substrate is cured only at its surface and subjected to a flattening process, and is further usually performed at 180 to 250 ° C. for 30 to 180 minutes, preferably at 200 to 230 ° C. Is completely cured by heating and drying for 50 to 80 minutes. Thus, a color filter in which the filter layer is formed on the surface of the transparent substrate is obtained.

【0032】[0032]

【実施例】【Example】

(インキ塗膜の形成)メラミン系熱硬化性樹脂、着色顔
料およびジエチレングリコールモノブチルエーテルアセ
タート(溶剤)を混合、攪拌して、赤色(R) 、緑色(G)
および青色(B) のカラーフィルタ用インキを調製した。
なお、前記各色のインキは、粘度が約1000ポアズと
なるように調整した。
(Formation of ink coating film) Mixing and stirring melamine-based thermosetting resin, coloring pigment and diethylene glycol monobutyl ether acetate (solvent), red (R), green (G)
And blue (B) color filter inks were prepared.
The ink of each color was adjusted to have a viscosity of about 1000 poise.

【0033】次いで、上記各色のカラーフィルタ用イン
キを用いて、凹版オフセット印刷法により、上記3色の
インキを順に印刷し、各色毎に線幅100μm、厚さ5
μmのストライプパターンからなるインキ塗膜を形成し
た。上記印刷は、通常の平台印刷機を用いて、凹版オフ
セット印刷法にて行った。凹版には、線幅120μm、
深さ8μmの凹部が300μm間隔で形成されたノンア
ルカリガラス製のものを使用した。ブランケットには、
住友ゴム工業(株)製のシリコーンブランケット(厚さ
1mm、シリコーンゴムのスプリング硬度H S (JIS
A)50度)を使用した。透明基板には、ノンアルカ
リガラス(コーニング社製の型番#7059、厚さ1.
1mm、360mm×460mm)を使用した。
Next, the color filter inks of the above colors are used.
Using the intaglio offset printing method
Print ink in order, line width 100 μm, thickness 5 for each color
forming an ink coating consisting of a μm stripe pattern
Was. The above printing is performed using a standard flatbed printing machine,
Performed by the set printing method. The intaglio has a line width of 120 μm,
Non-aperture with recesses of 8 μm depth formed at 300 μm intervals
The thing made from Lucari glass was used. On the blanket,
Sumitomo Rubber Industries, Ltd. silicone blanket (thickness
1mm, silicone rubber spring hardness H S(JIS
 A) 50 °) was used. Non-alkaline transparent substrate
Ligarth (Corning's model # 7059, thickness 1.
1 mm, 360 mm × 460 mm) was used.

【0034】(インキ塗膜の平坦化処理) 実施例1 前述の印刷によって得られたインキ塗膜の表面をブタン
ガスバーナー(約600℃)で加熱し、インキ塗膜の表
面部分のみを硬化させた。なお、上記加熱処理において
は、炎がインキ塗膜に直接接触しないようにするととも
に、インキ塗膜の表面温度が約180℃となるように火
口とインキ塗膜との距離を調節した。加熱時間は透明基
板1枚当たり約60秒間であった。
Example 1 The surface of the ink coating obtained by the above-mentioned printing was heated with a butane gas burner (about 600 ° C.) to cure only the surface of the ink coating. . In the heat treatment, the distance between the crater and the ink coating was adjusted so that the flame did not directly contact the ink coating and the surface temperature of the ink coating was about 180 ° C. The heating time was about 60 seconds per transparent substrate.

【0035】ガスバーナーによる加熱後、7分間放冷
し、インキ塗膜の表面を金属ローラにて、約20kg重
で加圧しながら、平坦化処理を施した。上記実施例1で
は、ロールの表面にインキが付着せず、インキ塗膜を十
分に平坦化することができた。また、インキ塗膜を印刷
形成した後、その表面を硬化させるまでに付着したゴミ
が焼成され、除去されるとともに、インキ塗膜表面の硬
化後におけるゴミの付着を防止できた。
After being heated by the gas burner, the ink coating was allowed to cool for 7 minutes, and the surface of the ink coating was flattened while being pressed with a metal roller at a weight of about 20 kg. In Example 1, the ink did not adhere to the surface of the roll, and the ink film could be sufficiently flattened. In addition, after the ink coating film was formed by printing, the dust attached before the surface was cured was burned and removed, and the adhesion of the dust after the ink coating surface was cured could be prevented.

【0036】実施例2 ガスバーナーに代えて、赤外線ランプを用いて加熱した
ほかは、実施例1と同様にして、インキ塗膜の表面部分
のみを硬化させた。なお、前記赤外線ランプには遠赤外
線ランプ(出力1000kW)を使用した。上記加熱処
理においては、インキ塗膜の表面温度が約180℃とな
るように赤外線ランプとインキ塗膜との距離を調節し
た。加熱時間は透明基板1枚当たり約30秒間であっ
た。
Example 2 In the same manner as in Example 1 except that heating was performed using an infrared lamp instead of the gas burner, only the surface portion of the ink coating film was cured. A far-infrared lamp (output: 1000 kW) was used as the infrared lamp. In the heat treatment, the distance between the infrared lamp and the ink coating was adjusted so that the surface temperature of the ink coating was about 180 ° C. The heating time was about 30 seconds per transparent substrate.

【0037】赤外線ランプによる加熱後、7分間放冷
し、実施例1と同様にして平坦化処理を行った。上記実
施例2では、ロールの表面にインキが付着せず、インキ
塗膜を十分に平坦化することができた。また、インキ塗
膜表面の硬化後におけるゴミの付着を防止できた。
After heating by the infrared lamp, the sample was allowed to cool for 7 minutes, and flattened in the same manner as in Example 1. In Example 2, the ink did not adhere to the surface of the roll, and the ink film could be sufficiently flattened. In addition, adhesion of dust after the ink film surface was cured was prevented.

【0038】実施例3 ガスバーナーに代えて、紫外線ランプを用いて加熱した
ほかは、実施例1と同様にして、インキ塗膜の表面部分
のみを硬化させた。なお、前記紫外線ランプには、低圧
水銀ランプ(出力1000kW)を使用した。上記加熱
処理においては、インキ塗膜の表面温度が約80℃とな
るように紫外線ランプとインキ塗膜との距離を調節し
た。加熱時間は透明基板1枚当たり約120秒間であっ
た。
Example 3 In the same manner as in Example 1 except that heating was performed using an ultraviolet lamp instead of the gas burner, only the surface portion of the ink coating film was cured. A low-pressure mercury lamp (output: 1000 kW) was used as the ultraviolet lamp. In the heat treatment, the distance between the ultraviolet lamp and the ink coating was adjusted so that the surface temperature of the ink coating was about 80 ° C. The heating time was about 120 seconds per transparent substrate.

【0039】紫外線ランプによる加熱後、7分間放冷
し、実施例1と同様にして平坦化処理を行った。上記実
施例3では、ロールの表面にインキが付着せず、インキ
塗膜を平坦化することができた。なお、平坦化の効果は
実施例1〜2よりも低かったものの、実用上の問題は生
じなかった。また、インキ塗膜表面の硬化後におけるゴ
ミの付着を防止できた。
After heating by an ultraviolet lamp, the substrate was allowed to cool for 7 minutes, and flattened in the same manner as in Example 1. In Example 3, the ink did not adhere to the surface of the roll, and the ink coating film could be flattened. Although the effect of flattening was lower than in Examples 1 and 2, no practical problem occurred. In addition, adhesion of dust after the ink film surface was cured was prevented.

【0040】実施例4 ガスバーナーに代えて、温風による加熱処理を行ったほ
かは、実施例1と同様にして、インキ塗膜の表面部分の
みを硬化させた。なお、上記加熱処理において、温風の
温度は約220℃に設定した。加熱時間は透明基板1枚
当たり約30秒間であった。
Example 4 In the same manner as in Example 1 except that a heat treatment was performed using warm air instead of the gas burner, only the surface portion of the ink coating film was cured. In the heat treatment, the temperature of the hot air was set at about 220 ° C. The heating time was about 30 seconds per transparent substrate.

【0041】温風による加熱後、7分間放冷し、実施例
1と同様にして平坦化処理を行った。上記実施例4で
は、ロールの表面にインキが付着せず、インキ塗膜を平
坦化することができた。なお、平坦化の効果は実施例1
〜2よりも低かったものの、実用上の問題は生じなかっ
た。また、インキ塗膜表面の硬化後におけるゴミの付着
を防止できた。
After heating with warm air, the sample was allowed to cool for 7 minutes, and flattened in the same manner as in Example 1. In Example 4, the ink did not adhere to the surface of the roll, and the ink film could be flattened. The effect of the flattening is described in Example 1.
However, there was no practical problem. In addition, adhesion of dust after the ink film surface was cured was prevented.

【0042】比較例 インキ塗膜の表面部分を硬化させずに、平坦化処理を行
った。なお、平坦化処理の操作は実施例1と同様にして
行った。上記比較例1では、ロールの表面にインキが付
着したため、インキ塗膜の平坦化が不十分になった。従
って、このインキ塗膜を完全に硬化させて得られたカラ
ーフィルタは実用に適さなかった。また、インキ塗膜表
面へのゴミの付着を防止できなかった。
Comparative Example A flattening treatment was performed without curing the surface portion of the ink coating film. The operation of the flattening process was performed in the same manner as in Example 1. In Comparative Example 1, since the ink adhered to the surface of the roll, the ink coating film was insufficiently flattened. Therefore, the color filter obtained by completely curing the ink coating film was not suitable for practical use. Further, it was not possible to prevent dust from adhering to the surface of the ink coating film.

【0043】[0043]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
フィルタ層の表面の平坦性に優れ、画像品質の良好なカ
ラーフィルタを得ることができる。
As described in detail above, according to the present invention,
A color filter having excellent flatness of the surface of the filter layer and good image quality can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】印刷法で形成されたインキ塗膜の断面を示す模
式図である。
FIG. 1 is a schematic view showing a cross section of an ink coating film formed by a printing method.

【図2】インキ塗膜の平坦化処理の一例を示す模式図で
ある。
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating an example of a flattening process of an ink coating film.

【図3】インキ塗膜の平坦化処理の他の例を示す模式図
である。
FIG. 3 is a schematic view showing another example of the flattening process of the ink coating film.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 インキ塗膜 2 透明基板 3 ローラ 1 Ink coating 2 Transparent substrate 3 Roller

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】透明基板の表面にインキ塗膜を形成した
後、このインキ塗膜の表面のみを硬化させ、次いで平坦
化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 for producing a color filter, comprising forming an ink coating on the surface of a transparent substrate, curing only the surface of the ink coating, and then flattening the surface.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002107528A (en) * 2000-09-29 2002-04-10 Dainippon Printing Co Ltd Manufacturing method of color filter
US7183023B2 (en) * 2003-04-07 2007-02-27 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Method for manufacturing color filter
JP2010217927A (en) * 2010-06-25 2010-09-30 Dainippon Printing Co Ltd Method for producing color filter

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