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JP2006154396A - Color filter manufacturing method and color filter - Google Patents

Color filter manufacturing method and color filter Download PDF

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JP2006154396A
JP2006154396A JP2004345826A JP2004345826A JP2006154396A JP 2006154396 A JP2006154396 A JP 2006154396A JP 2004345826 A JP2004345826 A JP 2004345826A JP 2004345826 A JP2004345826 A JP 2004345826A JP 2006154396 A JP2006154396 A JP 2006154396A
Authority
JP
Japan
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color filter
partition wall
ink
colored
support member
Prior art date
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Pending
Application number
JP2004345826A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Teruhiko Kai
輝彦 甲斐
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toppan Inc
Original Assignee
Toppan Printing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toppan Printing Co Ltd filed Critical Toppan Printing Co Ltd
Priority to JP2004345826A priority Critical patent/JP2006154396A/en
Publication of JP2006154396A publication Critical patent/JP2006154396A/en
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Abstract

【課題】撥水性物質を含有させてブラックマトリックスを形成する方法では、ブラックマトリックス側面で着色インクがはじかれ、画素の平滑性が著しく悪くなる。画素の平滑性をよくすること。
【解決手段】1)支持部材4に、隔壁層3を形成し、凸部を有する剥離部材5により隔壁層をネガパターン状に剥離除去し、隔壁開口部9を有する隔壁6を形成する隔壁形成工程と、2)隔壁開口部にインクジェット方式により、着色インクを吐出して着色層11を設け、着色パターンを形成する着色パターン形成工程と、3)隔壁と着色パターンとを透明基板7上に転写する転写工程を有すること。
【選択図】図2
In a method of forming a black matrix by containing a water repellent substance, colored ink is repelled on the side of the black matrix, and the smoothness of the pixels is remarkably deteriorated. Improve pixel smoothness.
1) A partition wall formation in which a partition wall layer is formed on a support member, a partition layer is peeled and removed in a negative pattern by a peeling member having a convex portion, and a partition wall having a partition wall opening is formed. Step, 2) A colored pattern forming step in which a colored layer 11 is formed by ejecting colored ink to the partition opening by an ink jet method to form a colored pattern, and 3) the partition and the colored pattern are transferred onto the transparent substrate 7. Having a transfer process.
[Selection] Figure 2

Description

本発明は、カラー表示装置等に用いられるカラーフィルタの製造方法と、この製造方法より得られたカラーフィルタに関するものである。   The present invention relates to a method for producing a color filter used in a color display device and the like, and a color filter obtained by this production method.

近年、カラー液晶ディスプレイ等のカラー表示装置に使用されるカラーフィルタは、赤(R)、緑(G)、青(B)の三色をカラーフィルタ構成色とし、これらの三色の着色層とブラックマトリックス(遮光パターン)の黒の着色層を透明基板、例えば、ガラス基板上に設けることで構成されている。そして、このカラーフィルタを形成するに際しては、着色層をフォトリソグラフィを用いた染色方法や顔料分散法で形成したり、印刷手法の一つである転写方法によって形成することが提案されている。   In recent years, a color filter used in a color display device such as a color liquid crystal display has three colors of red (R), green (G), and blue (B) as color filter constituent colors. A black colored layer of a black matrix (light shielding pattern) is provided on a transparent substrate, for example, a glass substrate. In forming this color filter, it has been proposed to form the colored layer by a dyeing method using photolithography or a pigment dispersion method, or by a transfer method which is one of printing methods.

また、近年、カラーフィルタの作製方法として、インクジェット方式が提案されている。このインクジェット方式を用いたカラーフィルタの製造方法としては、例えば、特許文献1、特許文献2、特許文献3等に記載されている方法が挙げられる。
特許文献1には、ガラス基板上の所望する着色領域外への着色インクの広がりを防止するため、予めブラックマトリックスに撥インク成分としてフッ素系撥水・撥油剤を含有させてパターン形成することによって、着色領域内のみに着色インクを定着させることが記載されている。
また、特許文献2、特許文献3には、撥インク成分として含フッ素化合物及び/または含ケイ素化合物を含有するブラックマトリックスを、着色層の形成工程におけるインクにじみ、混色を防止するための仕切り壁とすることが記載されている。
特開平6−347637号公報 特開平7−35915号公報 特開平7−35917号公報
In recent years, an inkjet method has been proposed as a method for manufacturing a color filter. Examples of a method for producing a color filter using the inkjet method include methods described in Patent Document 1, Patent Document 2, Patent Document 3, and the like.
In Patent Document 1, in order to prevent spreading of colored ink outside a desired colored region on a glass substrate, a pattern is formed by previously containing a fluorine-based water / oil repellent as an ink repellent component in a black matrix. In addition, it is described that colored ink is fixed only in a colored region.
In Patent Documents 2 and 3, a black matrix containing a fluorine-containing compound and / or a silicon-containing compound as an ink repellent component bleeds into ink in the colored layer forming step, and a partition wall for preventing color mixing. It is described to do.
JP-A-6-347637 JP-A-7-35915 JP 7-35917 A

上述した混色を防止する為に撥水性物質を含有させてブラックマトリックスを形成する方法においては、ブラックマトリックス全体が撥インク機能を持つ為に、ブラックマトリックス側面で着色インクがはじかれ、画素の平滑性が著しく悪くなり、色ムラ及び色抜け(白抜け)等が生じ易いという製造上及び特性上の不具合があった。本発明は、上記事情に鑑み、画素の平滑性をよくすることを課題とするものである。   In the method of forming a black matrix by adding a water-repellent substance to prevent the above-mentioned color mixture, since the entire black matrix has an ink-repellent function, the colored ink is repelled on the side of the black matrix and the smoothness of pixels However, there is a problem in manufacturing and characteristics that color unevenness and color loss (white loss) are likely to occur. In view of the above circumstances, an object of the present invention is to improve the smoothness of a pixel.

本発明は、カラーフィルタの製造方法において、少なくとも、
1)支持部材に、隔壁インクからなる所定の膜厚の隔壁層を形成した後、所望のパターンのネガパターンである凸部を有する剥離部材により前記隔壁層から隔壁層をネガパターン状に剥離除去し、前記支持部材上に所望のパターンの隔壁開口部を有する隔壁を形成する隔壁形成工程と、
2)前記支持部材上の隔壁開口部にインクジェット方式により、着色インクを吐出して着色層を設け、着色パターンを形成する着色パターン形成工程と、
3)前記支持部材上の前記隔壁と前記着色パターンとを透明基板上に転写する転写工程、を有することを特徴とするカラーフィルタの製造方法である。
The present invention provides at least a color filter manufacturing method,
1) After a partition layer having a predetermined thickness made of partition wall ink is formed on the support member, the partition layer is peeled and removed from the partition layer in a negative pattern by a peeling member having a convex portion which is a negative pattern of a desired pattern. And a partition wall forming step for forming a partition wall having a partition wall opening of a desired pattern on the support member;
2) A colored pattern forming step of forming a colored pattern by discharging a colored ink to the partition wall opening on the support member by an ink jet method to form a colored pattern;
3) A color filter manufacturing method comprising a transfer step of transferring the partition walls and the colored pattern on the support member onto a transparent substrate.

また、本発明は、上記発明によるカラーフィルタの製造方法において、前記隔壁層には、黒色顔料が含まれることを特徴とするカラーフィルタの製造方法である。   The present invention is also the color filter manufacturing method according to the invention, wherein the partition wall layer contains a black pigment.

また、本発明は、上記発明によるカラーフィルタの製造方法において、前記隔壁層には、撥インク剤が含まれることを特徴とするカラーフィルタの製造方法である。   The present invention is also the color filter manufacturing method according to the invention, wherein the partition wall layer contains an ink repellent agent.

また、本発明は、上記発明によるカラーフィルタの製造方法において、前記隔壁層の最表面の前記着色インクに対する接触角が、15°〜40°の範囲であることを特徴とするカラーフィルタの製造方法である。   In the color filter manufacturing method according to the present invention, the contact angle of the outermost surface of the partition wall layer with respect to the colored ink is in the range of 15 ° to 40 °. It is.

また、本発明は、上記発明によるカラーフィルタの製造方法において、前記支持部材は、表面が樹脂薄膜で被覆されていることを特徴とするカラーフィルタの製造方法である。   The present invention is also the color filter manufacturing method according to the above invention, wherein the support member has a surface coated with a resin thin film.

また、本発明は、上記発明によるカラーフィルタの製造方法において、前記支持部材表面の前記隔壁インクに対する接触角が、10°以下であることを特徴とするカラーフィルタの製造方法である。   The present invention is also the color filter manufacturing method according to the invention, wherein the contact angle of the surface of the support member with respect to the partition wall ink is 10 ° or less.

また、本発明は、上記発明によるカラーフィルタの製造方法において、前記支持部材が、金属ロールからなることを特徴とするカラーフィルタの製造方法である。   The present invention is also the color filter manufacturing method according to the above invention, wherein the support member is made of a metal roll.

また、本発明は、請求項1〜請求項7のいずれか1項に記載のカラーフィルタの製造方法により製造されたことを特徴とするカラーフィルタである。   Moreover, this invention is a color filter manufactured by the manufacturing method of the color filter of any one of Claims 1-7.

(請求項1の効果)
本発明の製造方法によれば、ネガパターンの凸部を有する剥離部材を用いて、予め開口部を有する隔壁を透明基板に形成するので、その転写の利点を生かした平滑な着色層(画素)と高精度で精細なパターンの隔壁とが透明基板に形成され、高精度のブラックマトリクスを有し、かつ色特性の優れたカラーフィルタが得られる。特に平滑化された画素とすることができる。
(Effect of Claim 1)
According to the manufacturing method of the present invention, since the partition wall having the opening is formed on the transparent substrate in advance using the peeling member having the convex part of the negative pattern, the smooth colored layer (pixel) taking advantage of the transfer. And a high-precision and fine-pattern partition wall are formed on the transparent substrate, and a color filter having a high-precision black matrix and excellent color characteristics can be obtained. In particular, the pixel can be smoothed.

(請求項2の効果)
また、本発明の製造方法において、隔壁層には、黒色顔料が含まれるものとすることで、隔壁がブラックマトリックスとなる。
(Effect of claim 2)
Moreover, in the manufacturing method of this invention, a partition becomes a black matrix because a partition layer shall contain a black pigment.

(請求項3の効果)
また、本発明の製造方法において、隔壁層には、撥インク成分が含まれるようにすれば、インクジェット方式により中央部が隔壁の高さより厚盛りで供給されたインクが、隣の隔壁開口部側に流れ込むことがより確実に防止される。
(Effect of claim 3)
Further, in the manufacturing method of the present invention, if the partition layer contains an ink repellent component, the ink supplied by the ink jet method with the central portion being thicker than the height of the partition wall is adjacent to the opening side of the adjacent partition wall. It is more reliably prevented from flowing into the.

(請求項4の効果)
また、本発明の製造方法において、隔壁層の最表面の前記着色インクに対する接触角を15°〜40°とすれば、インクジェット方式により中央部が隔壁の高さより厚盛りで供給されたインクが、隣の隔壁開口部側に流れ込むことがより確実に防止される。
(Effect of claim 4)
Further, in the production method of the present invention, if the contact angle of the outermost surface of the partition wall layer with respect to the colored ink is 15 ° to 40 °, the ink supplied by the ink jet method with the central portion being thicker than the height of the partition wall, It is more reliably prevented from flowing into the adjacent partition opening side.

(請求項5の効果)
また、本発明の製造方法において、支持部材は表面が樹脂薄膜で被覆されているようにすれば、その支持部材表面での隔壁インクの盛りが安定し、隔壁層の層厚が処理を要すること無くその支持部材表面で一定になる。
(Effect of Claim 5)
Further, in the production method of the present invention, if the support member is coated with a resin thin film, the partition ink deposit on the surface of the support member is stabilized, and the partition wall layer thickness requires processing. It becomes constant on the surface of the supporting member.

(請求項6の効果)
また、本発明の製造方法において、支持部材表面の前記隔壁インクに対する接触角が10°以下にすれば、その支持部材表面での隔壁インクの盛りが安定し、隔壁層の層厚が処理を要すること無くその支持部材表面で一定になる。
(Effect of claim 6)
In the manufacturing method of the present invention, if the contact angle of the support member surface with respect to the partition wall ink is 10 ° or less, the buildup of the partition wall ink on the support member surface becomes stable, and the layer thickness of the partition layer requires processing. Without being constant on the surface of the support member.

(請求項7の効果)
また、本発明の製造方法において、支持部材が金属ロールからなるものとすれば、支持部材の強度が高められて剥離部材との剥離除去に際して適正に隔壁インクの除去が行われるようになる。
(Effect of Claim 7)
Further, in the manufacturing method of the present invention, if the support member is made of a metal roll, the strength of the support member is increased, and the partition ink can be appropriately removed when the support member is peeled off.

(請求項8の効果)
また、本発明のカラーフィルタの製造方法を用いることにより、高精度で精細な画素を有したカラーフィルタが得られる。
(Effect of Claim 8)
Further, by using the color filter manufacturing method of the present invention, a color filter having high-precision and fine pixels can be obtained.

以下に、本発明の実施の形態を図面を用いて説明するが、本発明はこれにより限定されるものではない。
(製造装置)
図1は、本発明において用いるカラーフィルタ製造装置1の一例を示したものである。このカラーフィルタ製造装置1は、隔壁インクを定量塗布できる塗布ユニット2、塗布ユニット2から隔壁インクの塗布を受けて隔壁層3を支持する支持部材4、支持部材4上の隔壁層3から不要な部分を取り除く剥離部材5、隔壁開口部9にインクを吐出するインクジェットユニット10、支持部材4上の隔壁6と着色層11R、11G、11Bが転写される透明基板7を支持する固定ユニット8から構成されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings, but the present invention is not limited thereto.
(Manufacturing equipment)
FIG. 1 shows an example of a color filter manufacturing apparatus 1 used in the present invention. The color filter manufacturing apparatus 1 is unnecessary from the partition unit 3 on the support member 4 and the coating unit 2 that can apply the partition wall ink in a fixed amount, the support member 4 that receives the partition wall ink application from the coating unit 2, and the partition layer 3 on the support member 4. It comprises a peeling member 5 that removes a portion, an inkjet unit 10 that discharges ink to a partition opening 9, a partition unit 6 on a support member 4, and a fixed unit 8 that supports a transparent substrate 7 onto which colored layers 11R, 11G, and 11B are transferred. Has been.

(製造方法)
上記カラーフィルタ製造装置1によりカラーフィルタを製造する方法を説明する。先ず、図1及び図2(イ)に示すように、支持部材4の回転によって塗布ユニット2から隔壁インクの塗布を受け、その表面上に隔壁層3を形成した後、支持部材4は剥離部材5側に移動する。図2(ロ)に示すように、この剥離部材5を用いて、隔壁層3の不要部分(隔壁パターンのネガパターン)を剥離除去し、支持部材4上に所望のパターン状に隔壁層3を残存形成させた隔壁6を得る(隔壁形成工程)。
(Production method)
A method for manufacturing a color filter by the color filter manufacturing apparatus 1 will be described. First, as shown in FIG. 1 and FIG. 2A, after the partition wall ink is applied from the coating unit 2 by the rotation of the support member 4 and the partition layer 3 is formed on the surface thereof, the support member 4 is a peeling member. Move to the 5th side. As shown in FIG. 2 (b), this peeling member 5 is used to peel off and remove unnecessary portions of the partition wall layer 3 (negative pattern of the partition wall pattern), and the partition wall layer 3 is formed in a desired pattern on the support member 4. A partition wall 6 that remains is obtained (partition wall forming step).

次に、支持部材4は、図1に示す、インクジェットユニット10側に移動する。図2(ハ)に示すように、インクジェットユニットは、支持部材4上の隔壁6で分けられた隔壁開口部9に、各々対応するカラーフィルタ構成色(赤色(R)、緑色(G)、青色(B))の着色インクを吐出する。着色インクの溶剤を蒸発させ、着色層11R、11G、11Bを形成する(着色パターン形成工程)。   Next, the support member 4 moves to the inkjet unit 10 side shown in FIG. As shown in FIG. 2C, the ink jet unit has color filter constituent colors (red (R), green (G), and blue) respectively corresponding to the partition opening 9 divided by the partition 6 on the support member 4. The colored ink (B) is discharged. The colored ink solvent is evaporated to form the colored layers 11R, 11G, and 11B (colored pattern forming step).

次に、隔壁着色層を有した支持部材4は、図1に示す、固定ユニット8に移動する。図2(ニ)に示すように、支持部材4は、透明基板7上に隔壁6と着色層11を転写する(転写工程)。
隔壁自体も後述のように黒色顔料を有するものでブラックマトリクスとして形成されているものであり、このようにして、各隔壁開口部9に、その隔壁開口部に対応するカラーフィルタ構成色の着色層11R、11G、11Bを形成することで、カラーフィルタ構成色それぞれの着色パターンを組み合わせてなるカラーフィルタが得られる。
Next, the support member 4 having the partition coloring layer moves to the fixed unit 8 shown in FIG. As shown in FIG. 2D, the support member 4 transfers the partition walls 6 and the colored layer 11 onto the transparent substrate 7 (transfer process).
As will be described later, the partition wall itself has a black pigment and is formed as a black matrix. In this way, each partition opening 9 has a colored layer of a color filter constituting color corresponding to the partition opening. By forming 11R, 11G, and 11B, a color filter obtained by combining coloring patterns of the color filter constituent colors can be obtained.

上記カラーフィルタ製造装置1において支持部材4は金属ロールから構成されている。また、支持部材4表面は樹脂薄膜12で被覆されている。前記樹脂薄膜は、隔壁インクの
塗布性の優れる材料が良く、樹脂薄膜表面の隔壁インクに対する接触角が10°以下であることが好ましい。接触角が10°以上の場合、樹脂薄膜表面で隔壁インクのハジキが発生しやすく、均一な塗膜を得ることが出来ない。
In the color filter manufacturing apparatus 1, the support member 4 is composed of a metal roll. The surface of the support member 4 is covered with a resin thin film 12. The resin thin film is preferably made of a material having excellent partition wall ink coating properties, and the contact angle of the resin thin film surface to the partition wall ink is preferably 10 ° or less. When the contact angle is 10 ° or more, repelling of the partition ink tends to occur on the surface of the resin thin film, and a uniform coating film cannot be obtained.

樹脂薄膜の材料には、隔壁インクとの組み合せで好適に選択され、高分子フィルムやゴムのようにある程度の柔軟性を有する材料で構成されることが好ましく、例えば、フッ素樹脂、ポリビニルアルコール、ポリアクリレート、ポリカーボネート、ポリオレフィン、ポリメタクリル酸メチル、ポリエチレンテレフタレート、ポリアミド、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、エチレン-酢酸ビニル共重合体、ポリエーテルスルホン、シリコーン系エラストマー、フッ素系エラストマー、ブチルゴム、エチレンプロピレンゴムまたはこれらの混合物あるいは積層物などが挙げられる。   The material of the resin thin film is preferably selected in combination with the partition wall ink and is preferably composed of a material having a certain degree of flexibility such as a polymer film or rubber. For example, fluororesin, polyvinyl alcohol, poly Acrylate, polycarbonate, polyolefin, polymethyl methacrylate, polyethylene terephthalate, polyamide, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, ethylene-vinyl acetate copolymer, polyethersulfone, silicone elastomer, fluorine elastomer, butyl rubber, ethylene propylene rubber or These mixtures or laminates may be mentioned.

塗布ユニット2には、スリットコーター、ダイコーター等公知の塗布装置を使用することができる。   For the coating unit 2, a known coating device such as a slit coater or a die coater can be used.

本発明において剥離部材5には、平板状あるいはロール状の金属版、ガラス版、樹脂版など使用することができる。剥離部材5には凸部5aが所望のパターンのネガパターンになるように加工され、この凸部に5aに支持部材4の隔壁層3を接しさせ、回転により離れる時点でネガパターンの不要部分が凸部5aにて除去される。   In the present invention, the peeling member 5 may be a flat plate or roll metal plate, glass plate, resin plate, or the like. The peeling member 5 is processed so that the convex portion 5a becomes a negative pattern of a desired pattern, and the partition wall layer 3 of the support member 4 is brought into contact with the convex portion 5a, and when it is separated by rotation, an unnecessary portion of the negative pattern is formed. It is removed by the convex part 5a.

本発明の透明基板7には、ガラス基板、石英基板、プラスチック基板等が使用できる。   As the transparent substrate 7 of the present invention, a glass substrate, a quartz substrate, a plastic substrate, or the like can be used.

本発明における隔壁インクには、樹脂、溶媒、分散材を主成分とする樹脂組成物が用いられる。隔壁インクの材料の樹脂には、カゼイン、ゼラチン、ポリビニールアルコール、カルボキシメチルアセタール、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、メラニン樹脂などが適宜選択される。耐熱性や耐光性が要求される際にはアクリル樹脂が好ましい。
隔壁インクの材料の溶媒としては、黒色樹脂組成物の塗布性、分散安定性などの点から、適宜選択して使用されるものであり、トルエン、キシレン、エチルセロソルブ、エチルセロソルブアセテート、ジクライム、シクロヘキサノンなどがあげられる。
In the partition wall ink of the present invention, a resin composition mainly composed of a resin, a solvent, and a dispersing material is used. Casein, gelatin, polyvinyl alcohol, carboxymethyl acetal, polyimide resin, acrylic resin, epoxy resin, melanin resin, and the like are appropriately selected as the resin for the partition wall ink material. An acrylic resin is preferred when heat resistance and light resistance are required.
The solvent for the partition wall ink is appropriately selected and used from the viewpoint of the coating property and dispersion stability of the black resin composition. Toluene, xylene, ethyl cellosolve, ethyl cellosolve acetate, diclime, cyclohexanone Etc.

隔壁インクの材料の分散剤としては、非イオン性界面活性剤では、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテルなど、また、イオン性界面活性剤では、例えば、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ポリ脂肪酸塩、脂肪酸塩アルキルリン酸塩、テトラアルキルアンモニウム塩など、その他に、有機顔料誘導体、ポリエステルなどがあげられる。分散剤は一種類を単独で使用してもよく、また、二種類以上を混合して使用してもよい。   Examples of the dispersant for the partition wall ink include nonionic surfactants such as polyoxyethylene alkyl ether, and ionic surfactants such as sodium alkylbenzene sulfonate, poly fatty acid salt, and fatty acid salt alkyl. In addition to phosphates and tetraalkylammonium salts, organic pigment derivatives, polyesters, and the like can be given. One type of dispersant may be used alone, or two or more types of dispersants may be mixed and used.

本発明の隔壁は、遮光性であることが好ましい。遮光性の隔壁を形成する場合には、前記樹脂組成物に黒色遮光材を混合すれば良い。黒色遮光材としては、黒色顔料、黒色染料、無機材料などであり、有機顔料、カーボンブラック、アニリンブラック、黒鉛、酸化チタン、鉄黒などを混合して用いられるものである。   The partition wall of the present invention is preferably light-shielding. In the case of forming a light-shielding partition, a black light-shielding material may be mixed with the resin composition. Examples of the black light shielding material include black pigments, black dyes, inorganic materials, and the like, and organic pigments, carbon black, aniline black, graphite, titanium oxide, iron black, and the like are used as a mixture.

本発明の隔壁の、最表面は着色インクに対して撥インクであることが好ましい。撥インク性の隔壁を形成する場合には、前記樹脂組成物に撥インク剤を混合すれば良い。撥インク剤には、隔壁インクの材料に含まれる樹脂と親和性の少ないケイ素または/およびフッ素の原子を含む材料が好ましい。撥インク剤の具体的な例としては、主鎖または側鎖に有機シリコーンを有するもので、シロキサン成分を含むシリコーン樹脂やシリコーンゴム、この他にはフッ化ビニリデン、フッ化ビニル、三フッ化エチレン等や、これらの共重合体等のフッ素樹脂などを挙げることができるが、これらに限定されるものではない。なお、黒色遮光剤と撥インク剤を混合しても良い。
また、隔壁と着色層が透明基板に転写される直前には、溶剤が揮発し、半硬化しているようにする。
The outermost surface of the partition wall of the present invention is preferably ink repellent with respect to the colored ink. In the case of forming an ink repellent partition, an ink repellent agent may be mixed with the resin composition. The ink repellent agent is preferably a material containing silicon or / and fluorine atoms having a low affinity with the resin contained in the partition wall ink material. Specific examples of the ink repellent agent include those having an organic silicone in the main chain or side chain, and a silicone resin or silicone rubber containing a siloxane component, in addition to vinylidene fluoride, vinyl fluoride, ethylene trifluoride. And fluororesins such as these copolymers, but are not limited thereto. A black shading agent and an ink repellent agent may be mixed.
Further, the solvent is volatilized and semi-cured immediately before the partition and the colored layer are transferred to the transparent substrate.

隔壁開口部へインクジェット法により着色インクを吐出した際に、隣接する着色インクへの混色を減少させ、さらには着色層の白抜けあるいは色ムラを減少させる為には、以下のような特性を持つ撥インク性の隔壁を形成する。
すなわち、撥インク性の隔壁と着色インクの接触角が15°〜40°の範囲であるようにすることが好ましい。接触角が15°以下の場合、隣接する着色層への混色が起こりやすくなり、歩留まり減少の原因となる。接触角が40°以上の場合、着色層が凸状になり、着色層の白抜けあるいは色ムラが発生する。
When discharging colored ink to the opening of the partition wall by the ink jet method, in order to reduce the color mixture to the adjacent colored ink, and further to reduce white spots or color unevenness of the colored layer, it has the following characteristics. An ink repellent partition is formed.
That is, it is preferable that the contact angle between the ink repellent partition wall and the colored ink is in the range of 15 ° to 40 °. When the contact angle is 15 ° or less, color mixing in adjacent colored layers is likely to occur, which causes a decrease in yield. When the contact angle is 40 ° or more, the colored layer becomes convex and white spots or color unevenness occurs in the colored layer.

上記着色インクの材料は、着色顔料、樹脂、分散剤、溶媒などで構成される。
着色剤として使用する顔料の具体例としては、PigmentRed9、19、38、43、97、122、123、144、149、166、168、177、179、180、192、215、216、208、216、217、220、223、224、226、227、228、240、PigmentBlue15、15:6、16、22、29、60、64、PigmentGreen7、36、PigmentRed20、24、86、81、83、93、108、109、110、117、125、137、138、139、147、148、153、154、166、168、185、PigmentOrange36、PigmentViolet23などを挙げることができるが、これらに限定されるものではない。さらに、これらは要望の色相を得るために2種類以上を混合して用いても構わない。
The material of the colored ink includes a color pigment, a resin, a dispersant, a solvent, and the like.
Specific examples of the pigment used as the colorant include PigmentRed 9, 19, 38, 43, 97, 122, 123, 144, 149, 166, 168, 177, 179, 180, 192, 215, 216, 208, 216, 217, 220, 223, 224, 226, 227, 228, 240, PigmentBlue 15, 15: 6, 16, 22, 29, 60, 64, PigmentGreen 7, 36, PigmentRed 20, 24, 86, 81, 83, 93, 108, 109, 110, 117, 125, 137, 138, 139, 147, 148, 153, 154, 166, 168, 185, Pigment Orange 36, Pigment Violet 23, and the like, but are not limited thereto. Further, these may be used in combination of two or more in order to obtain the desired hue.

着色インクに使用する溶剤種としては、インクジェット方式における適性の表面張力範囲40mN/m以下で、且つ、沸点が130℃以上のものが好ましい。
表面張力が40mN/m以上であると、インクジェット吐出時のドット形状の安定性に著しい悪影響を及ぼし、また、沸点が130℃以下であるとノズル近傍での乾燥性が著しく高くなり、その結果、ノズル詰まり等の不良発生を招くので好ましくない。
As the solvent species used for the colored ink, those having an appropriate surface tension range of 40 mN / m or less in the ink jet system and a boiling point of 130 ° C. or more are preferable.
When the surface tension is 40 mN / m or more, the dot shape stability at the time of ink jet discharge is significantly adversely affected, and when the boiling point is 130 ° C. or less, the drying property in the vicinity of the nozzle is remarkably increased. This is not preferable because it causes a defect such as nozzle clogging.

具体的には、2−メトキシエタノール、2−エトキシエタノール、2−ブトキシエタノール、2−エトキシエチルアセテート、2−ブトキシエチルアセテート、2−メトキシエチルアセテート、2−エトキシエチルエーテル、2−(2−エトキシエトキシ)エタノール、2−(2−ブトキシエトキシ)エタノール、2−(2−エトキシエトキシ)エチルアセテート、2−(2−ブトキシエトキシ)エチルアセテート、2−フェノキシエタノール、ジエチレングリコールジメチルエーテルなどを挙げることができるが、これらに限定されるものではなく、上記要件を満たす溶剤なら用いることができる。また、必要に応じて2種類以上の溶剤を混合して用いても構わない。   Specifically, 2-methoxyethanol, 2-ethoxyethanol, 2-butoxyethanol, 2-ethoxyethyl acetate, 2-butoxyethyl acetate, 2-methoxyethyl acetate, 2-ethoxyethyl ether, 2- (2-ethoxy Ethoxy) ethanol, 2- (2-butoxyethoxy) ethanol, 2- (2-ethoxyethoxy) ethyl acetate, 2- (2-butoxyethoxy) ethyl acetate, 2-phenoxyethanol, diethylene glycol dimethyl ether, etc. The solvent is not limited to these, and any solvent that satisfies the above requirements can be used. Moreover, you may mix and use 2 or more types of solvents as needed.

本発明の着色インクの樹脂には、カゼイン、ゼラチン、ポリビニールアルコール、カルボキシメチルアセタール、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、メラニン樹脂などが用いられ、色素との関係にて適宜選択される。耐熱性や耐光性が要求される際にはアクリル樹脂が好ましい。
樹脂への色素の分散を向上させるために、分散剤を用いてもよく、分散剤として、非イオン性界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテルなど、また、イオン性界面活性剤としては、例えば、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ポリ脂肪酸塩、脂肪酸塩アルキルリン酸塩、テトラアルキルアンモニウム塩など、その他に、有機顔料誘導体、ポリエステルなどがあげられる。分散剤は一種類を単独で使用してもよく、また、二種類以上を混合して使用してもよい。溶媒としては溶解性の他に経時安定性、乾燥性などが要求され、色素、樹脂との関係にて適宜選択される。
Casein, gelatin, polyvinyl alcohol, carboxymethyl acetal, polyimide resin, acrylic resin, epoxy resin, melanin resin, and the like are used as the resin of the colored ink of the present invention, and are appropriately selected in relation to the pigment. An acrylic resin is preferred when heat resistance and light resistance are required.
In order to improve the dispersion of the dye in the resin, a dispersant may be used. As the dispersant, as the nonionic surfactant, for example, polyoxyethylene alkyl ether, etc., and as the ionic surfactant Examples thereof include sodium alkylbenzene sulfonate, poly fatty acid salt, fatty acid salt alkyl phosphate, tetraalkyl ammonium salt, and other organic pigment derivatives and polyester. One type of dispersant may be used alone, or two or more types of dispersants may be mixed and used. The solvent is required to have stability over time, drying property, etc. in addition to solubility, and is appropriately selected in relation to the dye and the resin.

着色インクを供給するインクジェット装置としては、インク吐出方法の相違によりピエゾ変換方式と熱変換方式があり、特にピエゾ変換方式が好適である。インクの粒子化周波数は5〜100kHz程度、ノズル径としては5〜80μm程度,ヘッドを3個配置し、1ヘッドにノズルを60〜500個組み込んだ装置が好適である。   As an ink jet apparatus for supplying colored ink, there are a piezo conversion method and a heat conversion method depending on the ink discharge method, and the piezo conversion method is particularly preferable. A device in which the ink particleization frequency is about 5 to 100 kHz, the nozzle diameter is about 5 to 80 μm, three heads are arranged, and 60 to 500 nozzles are incorporated in one head is suitable.

以下に本発明の実施例を具体的に説明する。
(隔壁の作製)
隔壁として、1層で撥インク性の遮光性隔壁を形成した。ポリイミド前駆体(東レ(株)製:「セミコファインSP−510)10重量部、カーボンブラック7.5重量部、NMP130重量部、分散剤(銅フタロシアニン誘導体)5重量部、及び撥インク剤(ポリアルキルシロキサン)0.5重量部をビーズミル分散機で冷却しながら3時間分散し隔壁インクを調製した。
Examples of the present invention will be specifically described below.
(Production of partition walls)
As the partition, an ink-repellent light-shielding partition was formed in one layer. Polyimide precursor (manufactured by Toray Industries, Inc .: “Semicofine SP-510” 10 parts by weight, carbon black 7.5 parts by weight, NMP 130 parts by weight, dispersant (copper phthalocyanine derivative) 5 parts by weight, and ink repellent agent (poly The partition wall ink was prepared by dispersing 0.5 part by weight of alkylsiloxane) for 3 hours while cooling with a bead mill disperser.

支持部材には、表面にポリビニルアルコールを被覆した金属ロールを使用した。剥離部材には、表面を所定の凹凸に加工した平板状ガラスを使用した。隔壁インクを支持部材上にスリットコーター法により塗布した後、剥離部材によって不要部分を除去し、支持部材上に隔壁を形成した。
前記隔壁表面の着色インクに対する接触角を測定したところ、30°であり、前記隔壁表面が着色インクに対して、撥インク性が有ることを確認した。また、前記隔壁のOD値は3であり、充分に遮光性があり、ブラックマトリックスとして使用できることを確認した。
A metal roll having a surface coated with polyvinyl alcohol was used as the support member. As the peeling member, flat glass whose surface was processed into predetermined irregularities was used. After the partition wall ink was applied on the support member by the slit coater method, unnecessary portions were removed by a peeling member, and a partition wall was formed on the support member.
When the contact angle of the partition wall surface with the colored ink was measured, it was 30 °, and it was confirmed that the partition wall surface had ink repellency with respect to the colored ink. Further, it was confirmed that the OD value of the partition wall was 3, which was sufficiently light-shielding and could be used as a black matrix.

(着色インクの調製)
メタクリル酸20部、メチルメタクリレート10部、ブチルメタクリレート55部、ヒドロキシエチルメタクリレート15部を乳酸ブチル300gに溶解し、窒素雰囲気下でアゾビスイソブチルニトリル0.75部を加え70℃にて5時間の反応によりアクリル共重合樹脂を得た。得られたアクリル共重合樹脂を樹脂濃度が10%になるようにプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートで希釈しアクリル共重合樹脂の希釈液とした。この希釈液80.1gに対し顔料19.0g、分散剤0.9gを添加して、3本ロールにて混練し、赤色、緑色、青色の各着色ワニスを得た。この各着色ワニスをプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートで顔料濃度が12〜15%、粘度が15cpsになるように調整しR、G、B着色インクを得た。
(Preparation of colored ink)
20 parts of methacrylic acid, 10 parts of methyl methacrylate, 55 parts of butyl methacrylate and 15 parts of hydroxyethyl methacrylate are dissolved in 300 g of butyl lactate, and 0.75 part of azobisisobutylnitrile is added in a nitrogen atmosphere, and the reaction is carried out at 70 ° C. for 5 hours. Thus, an acrylic copolymer resin was obtained. The obtained acrylic copolymer resin was diluted with propylene glycol monomethyl ether acetate so that the resin concentration would be 10% to obtain a diluted solution of the acrylic copolymer resin. 19.0 g of pigment and 0.9 g of dispersant were added to 80.1 g of this diluted solution, and kneaded with three rolls to obtain red, green and blue colored varnishes. Each colored varnish was adjusted with propylene glycol monomethyl ether acetate so that the pigment concentration was 12 to 15% and the viscosity was 15 cps to obtain R, G and B colored inks.

(着色パターンの作製)
前記支持部材上の隔壁開口部に、前記R、G、B各色の着色インクを使用し、12pl、180dpiヘッドを搭載したインクジェット印刷装置により、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)各々の着色層11R,11G,11Bを形成した。
(Preparation of colored pattern)
Red (R), green (G), and blue (B) ink jet printers that use colored inks of R, G, and B colors and mounted with 12 pl and 180 dpi heads at the partition opening on the support member. Each colored layer 11R, 11G, 11B was formed.

(カラーフィルタの作製)
支持部材に残った隔壁と着色層とを無アルカリガラス(コーニング社製、品番1737)上に転写した。次いで、オーブンで230℃1時間ベークを行い、カラーフィルタを形成した。
このようにして得られたカラーフィルタは、平滑性が良く、画素内の△Eab<1と色ムラの少ない良好なカラーフィルタであった。
(Production of color filter)
The partition walls and the colored layer remaining on the support member were transferred onto alkali-free glass (Corning, product number 1737). Next, baking was performed at 230 ° C. for 1 hour in an oven to form a color filter.
The color filter thus obtained was a good color filter with good smoothness and less ΔEab <1 in the pixel and less color unevenness.

本発明のカラーフィルタの製造装置を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the manufacturing apparatus of the color filter of this invention. 本発明のカラーフィルタの製造方法を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the manufacturing method of the color filter of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1…カラーフィルタ製造装置
2…塗布ユニット
3…隔壁層
4…支持部材
5…剥離部材
6…隔壁
7…透明基板
8…固定ユニット
9…隔壁開口部
10…インクジェットユニット
11R、11G、11B…着色層
12…樹脂薄膜
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Color filter manufacturing apparatus 2 ... Coating unit 3 ... Partition wall 4 ... Support member 5 ... Separation member 6 ... Partition 7 ... Transparent substrate 8 ... Fixed unit 9 ... Partition opening 10 ... Inkjet unit 11R, 11G, 11B ... Colored layer 12 ... Resin thin film

Claims (8)

カラーフィルタの製造方法において、少なくとも、
1)支持部材に、隔壁インクからなる所定の膜厚の隔壁層を形成した後、所望のパターンのネガパターンである凸部を有する剥離部材により前記隔壁層から隔壁層をネガパターン状に剥離除去し、前記支持部材上に所望のパターンの隔壁開口部を有する隔壁を形成する隔壁形成工程と、
2)前記支持部材上の隔壁開口部にインクジェット方式により、着色インクを吐出して着色層を設け、着色パターンを形成する着色パターン形成工程と、
3)前記支持部材上の前記隔壁と前記着色パターンとを透明基板上に転写する転写工程、を有することを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
In the color filter manufacturing method, at least,
1) After a barrier layer having a predetermined thickness made of barrier rib ink is formed on the support member, the barrier layer is peeled and removed from the barrier layer in a negative pattern by a peeling member having a convex portion which is a negative pattern of a desired pattern. And a partition wall forming step for forming a partition wall having a partition wall opening of a desired pattern on the support member;
2) A colored pattern forming step of forming a colored pattern by discharging a colored ink to the partition wall opening on the support member by an ink jet method to form a colored pattern;
3) A method for producing a color filter, comprising a transfer step of transferring the partition walls and the colored pattern on the support member onto a transparent substrate.
前記隔壁層には、黒色顔料が含まれることを特徴とする請求項1に記載のカラーフィルタの製造方法。   The method for manufacturing a color filter according to claim 1, wherein the partition wall layer contains a black pigment. 前記隔壁層には、撥インク剤が含まれることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のカラーフィルタの製造方法。   The method for producing a color filter according to claim 1, wherein the partition wall layer contains an ink repellent agent. 前記隔壁層の最表面の前記着色インクに対する接触角が、15°〜40°の範囲であることを特徴とする請求項1、2、又は3に記載のカラーフィルタの製造方法。   4. The method for producing a color filter according to claim 1, wherein a contact angle of the outermost surface of the partition layer with respect to the colored ink is in a range of 15 ° to 40 °. 前記支持部材は、表面が樹脂薄膜で被覆されていることを特徴とする請求項1、2、3、又は4に記載のカラーフィルタの製造方法。   The method for manufacturing a color filter according to claim 1, wherein the support member has a surface coated with a resin thin film. 前記支持部材表面の前記隔壁インクに対する接触角が、10°以下であることを特徴とする請求項1、2、3、4、又は5に記載のカラーフィルタの製造方法。   6. The method of manufacturing a color filter according to claim 1, wherein a contact angle of the surface of the support member with respect to the partition wall ink is 10 ° or less. 前記支持部材が、金属ロールからなることを特徴とする請求項1、2、3、4、5、又は6に記載のカラーフィルタの製造方法。   The method for manufacturing a color filter according to claim 1, wherein the support member is made of a metal roll. 請求項1〜請求項7のいずれか1項に記載のカラーフィルタの製造方法により製造されたことを特徴とするカラーフィルタ。   A color filter manufactured by the method for manufacturing a color filter according to claim 1.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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