JP2001272522A - Method for manufacturing color filter, color filter, image display device and image input device - Google Patents
Method for manufacturing color filter, color filter, image display device and image input deviceInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、カラーフィルター
の作製方法及びカラーフィルター並びに画像表示装置に
関し、詳しくは、カラー液晶ディスプレイ、カラービデ
オカメラ、イメージスキャナー、パーソナルコンピュー
ター等に使用されている画像表示装置、CCDデバイス
等の画像入力装置(撮像装置を含む)、カラーフィルタ
ー及びその作製する方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a color filter, a color filter, and an image display device, and more particularly, to an image display device used in a color liquid crystal display, a color video camera, an image scanner, a personal computer, and the like. And an image input device (including an imaging device) such as a CCD device, a color filter, and a method of manufacturing the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、携帯用パーソナルコンピューター
の急速な発展に伴い、液晶ディスプレイの需要が増加す
る傾向にあり同時に装置のコストダウンも要求され、特
にコストの高いカラーフィルターのコストダウン要求が
高まっている。即ち製造工程が短く歩留まりが良く、優
れた品質のカラーフィルター及びその製造方法が望まれ
ているが、未だに満足できるものは実現できていない。2. Description of the Related Art In recent years, with the rapid development of portable personal computers, the demand for liquid crystal displays has tended to increase, and at the same time the cost of devices has been required to be reduced. I have. That is, a color filter having a short production process, a high yield, and excellent quality and a method for producing the same are desired, but satisfactory color filters have not yet been realized.
【0003】例えば、LCD用のカラーフィルターは、
ブルー(B)、グリーン(G)、レッド(R)の3色フ
ィルターを適当に配列して作製する。各色のフィルター
が各画素を形成し、一つの画素が形成するセルの大きさ
は(60μm〜100μm)×(180μm〜300μ
m)程度であり、各画素セルは表面反射を防ぐ為高さ1
〜2μmの黒い隔壁、即ち、ブラックマトリックス(以
下、BMとも言う)で囲まれている。For example, a color filter for an LCD is
It is manufactured by appropriately arranging three color filters of blue (B), green (G), and red (R). A filter of each color forms each pixel, and the size of a cell formed by one pixel is (60 μm to 100 μm) × (180 μm to 300 μm).
m), and each pixel cell has a height of 1 to prevent surface reflection.
It is surrounded by a black partition of 〜2 μm, that is, a black matrix (hereinafter, also referred to as BM).
【0004】かかるカラーフィルタを製造するために
は、従来から、染色法、顔料分散法、電着法、印刷法等
の種々の製造法が提案されているが、いずれもB、G、
Rの3色を着色するために同一工程を3回繰り返す必要
があり、工程数が多く、それだけ歩留まりも低下し、コ
スト増となる等の問題を有しており、低コストで高品位
な満足のいくカラーフィルタを製造し得るには至ってい
ない。そこで、これら製造法の欠点を補うべく、近時、
インクジェット方式を用いた製造法が提案されている。In order to manufacture such color filters, various manufacturing methods such as a dyeing method, a pigment dispersion method, an electrodeposition method, and a printing method have been proposed.
It is necessary to repeat the same process three times in order to color the three colors of R, so that the number of processes is large, the yield is reduced, and the cost is increased. It has not yet been possible to produce a color filter having a good size. Therefore, recently, to compensate for the disadvantages of these manufacturing methods,
A manufacturing method using an inkjet method has been proposed.
【0005】インクジェット方式を用いた製造法は、イ
ンクジェットヘッドのノズルからB、G、Rの各色を基
板上に吐出させて着色層を形成する。この方法によれ
ば、必要な場所に必要な量のインクを必要な時に付着さ
せることができるので、インクが無駄にならず、また、
B、G、Rの各着色層を同時に形成できるので、製造プ
ロセスが短縮化され、大幅なコストダウンが可能になる
ため、上記従来方法に代わる新たな製造方法として注目
されている。[0005] In a manufacturing method using an ink jet system, each of B, G, and R colors is discharged from a nozzle of an ink jet head onto a substrate to form a colored layer. According to this method, a required amount of ink can be attached to a required place at a required time, so that the ink is not wasted, and
Since each of the B, G, and R colored layers can be formed at the same time, the manufacturing process can be shortened and the cost can be significantly reduced.
【0006】しかし、インクジェット法は、従来法に比
べて遙かに能率が高く材料の無駄が少ないので低コスト
でカラーフィルターを製造出来るが、インクジェット方
式で支持基板に形成したブラックマトリックスの間隙部
である画素形成部(以下凹部と呼ぶことがある)にイン
クを吐出して着色層を形成する時、支持基板は布や紙と
異なりインクを吸収しないので一つの間隙部(凹部)か
らインクが溢れ出し、隣りの間隙部(凹部)のインクと
混色し易く、また、凹部内でインク濃度が不均一になっ
たり、特に大きな問題は凹部の一部や凸部と凹部の境界
でインクが欠けたり、白抜けが発生し易い欠点を持って
いるため、凹部と凹部の間でインクが混合しない様に一
つの凹部に吐出したインクがブラックマトリックス部
(以下凸部と呼ぶことがある)表面を乗り越えて隣りの
凹部に侵入しない様にすることが望まれ、更に、凹部で
はインクが均一に広がる様になることが望まれる。[0006] However, the ink-jet method is much more efficient than the conventional method, and can produce a color filter at a low cost because there is little waste of material. However, the ink-jet method requires a gap between black matrices formed on a supporting substrate by an ink-jet method. When a colored layer is formed by discharging ink to a certain pixel forming portion (hereinafter sometimes referred to as a concave portion), unlike a cloth or paper, the supporting substrate does not absorb the ink, so the ink overflows from one gap portion (the concave portion). Out, it is easy to mix with the ink in the adjacent gap (recess), and the ink density becomes uneven in the recess. Especially, a major problem is that the ink is missing at a part of the recess or at the boundary between the protrusion and the recess. However, since it has a disadvantage that white spots are easily generated, the ink discharged to one concave portion is referred to as a black matrix portion (hereinafter referred to as a convex portion) so that the ink is not mixed between the concave portions. There) it is desirable to so as not to penetrate the recesses of the next ride over surface, further, the recessed portion is desirable to be as evenly spread ink.
【0007】そこで、従来、特開平6−347637号
において、着色に用いるインクの表面張力を、凸部の臨
界表面張力と凹部の臨界表面張力との間になるように
し、具体的には、凸部の臨界表面張力を35dyne/cm未
満とし、凹部の臨界表面張力を35dyne/cm以上とし、
インクの表面張力を両者の臨界表面張力から5dyne/cm
以上の差を有するように設定することで、凸部にインク
の弾き性を付与し、凹部にインクの濡れ性を付与して、
インクが凸部を乗り越えて混色を発生することを防止す
る方法が提案され、また、特開平10−123315号
において、凹部の臨界表面張力を35dyne/cm以上と
し、凸部の臨界表面張力を35dyne/cmより小さくする
ことで、凸部とのエネルギー差を大きくして凸部よりも
凹部に対するインクの濡れ性を良くすることにより、イ
ンクが凸部を乗り越えて混色を発生することを防止する
方法が提案されているが、いずれの場合も凹部における
インクの濡れ性を大幅に良くしているため、凹部では放
っておいても凹部内の表面上でインクが広がろうとする
力が働いてしまい、その結果、インクが凸部を乗り越え
て混色を発生させる確率が高くなる。そのため、これら
の技術では凸部に徹底的に撥インク性を付与してこれを
防ごうとしている。しかし、これが、凸部の際でインク
が弾かれて画素周辺の白ヌケを発生させる原因に結び付
いている。Therefore, conventionally, in JP-A-6-347637, the surface tension of the ink used for coloring is set between the critical surface tension of the convex portion and the critical surface tension of the concave portion. The critical surface tension of the portion is less than 35 dyne / cm, the critical surface tension of the concave portion is 35 dyne / cm or more,
The surface tension of the ink was calculated to be 5 dyne / cm from the critical surface tension of both inks.
By setting so as to have the above difference, imparting ink repellency to the convex portion, imparting ink wettability to the concave portion,
There has been proposed a method for preventing the ink from crossing over the convex portion and causing color mixture. In Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 10-123315, the critical surface tension of the concave portion is set to 35 dyne / cm or more, and the critical surface tension of the convex portion is set to 35 dyne. / Cm so that the energy difference from the convex portion is increased to improve the wettability of the ink to the concave portion compared to the convex portion, thereby preventing the ink from crossing the convex portion and causing color mixing. In any case, since the wettability of the ink in the concave portion is greatly improved, a force that spreads the ink on the surface in the concave portion even if left alone in the concave portion acts. As a result, the probability that the ink gets over the convex portions and causes color mixture is increased. Therefore, these techniques attempt to prevent this by providing the ink repellency to the protrusions thoroughly. However, this is linked to the cause of the ink being repelled at the convex portion and causing white drop around the pixel.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
凸部と凹部の繋ぎ目で起こる、インクの弾きによる白ヌ
ケ現象を十分に回避し得ないという従来の方法の問題点
を解決するものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the problem of the conventional method in which it is impossible to sufficiently avoid a white drop phenomenon caused by ink repelling, which occurs at a joint between a convex portion and a concave portion. Things.
【0009】本発明では、極めて簡単な方法で、インク
の凸部乗り越えを防止し、凹部にインクを均一に広がら
せ、画素間周辺部での白ヌケを防止し、凹部と凸部の間
で起こるインクの混色による画素欠陥の発生を防止出来
る。即ち、本発明の目的は、インク着色層の色濃度の均
一性が良好で、カラー液晶ディスプレイ、カラービデオ
カメラ、イメージスキャナー、パーソナルコンピュータ
ー等の画像表示装置用に、また、CCDデバイス等の画
像入力装置(撮像装置を含む)用に、欠陥の無いカラー
フィルター及び生産性の高い安価なカラーフィルターを
作製する方法を提供することにある。In the present invention, it is possible to prevent the ink from going over the convex portion, to spread the ink evenly in the concave portion, to prevent the white drop in the peripheral portion between the pixels, and to prevent the ink from flowing between the concave portion and the convex portion by a very simple method. It is possible to prevent the occurrence of pixel defects due to color mixing of the ink that occurs. That is, an object of the present invention is to provide a color liquid crystal display, a color video camera, an image scanner, an image input device such as a personal computer, and the like, in which the color density of the ink colored layer is good. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a color filter having no defect and an inexpensive color filter with high productivity for an apparatus (including an image pickup apparatus).
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明の目的は以下の構
成により達成される。The object of the present invention is achieved by the following constitution.
【0011】1.透明基板上にブラックマトリックスの
パターンを形成し、該ブラックマトリックスの間隙部に
インクを付着させるカラーフィルターの作製方法におい
て、前記ブラックマトリックスの間隙部の臨界表面張力
が前記インクの表面張力以下であることを特徴とするカ
ラーフィルターの作製方法。1. A method of forming a color filter in which a black matrix pattern is formed on a transparent substrate and ink is attached to gaps of the black matrix, wherein the critical surface tension of the gaps of the black matrix is not more than the surface tension of the ink. A method for producing a color filter, characterized in that:
【0012】2.前記ブラックマトリックスの間隙部の
臨界表面張力が、前記インクの表面張力以下であり、且
つ35dyne/cm未満であることを特徴とする請求項1記
載のカラーフィルターの作製方法。2. 2. The method according to claim 1, wherein a critical surface tension of the gap portion of the black matrix is equal to or less than a surface tension of the ink and less than 35 dyne / cm.
【0013】3.透明基板上にブラックマトリックスの
パターンを形成し、該ブラックマトリックスの間隙部に
インクを付着させるカラーフィルターの作製方法におい
て、前記ブラックマトリックスの間隙部の臨界表面張力
が前記インクの表面張力以下であり、且つブラックマト
リックスの臨界表面張力が前記インクの表面張力以下で
あることを特徴とするカラーフィルターの作製方法。3. Forming a pattern of a black matrix on a transparent substrate, in the method of producing a color filter to adhere the ink to the gap of the black matrix, the critical surface tension of the gap of the black matrix is less than the surface tension of the ink, And a critical surface tension of the black matrix is equal to or less than a surface tension of the ink.
【0014】4.前記ブラックマトリックスの間隙部の
臨界表面張力が、前記インクの表面張力以下であり、且
つ35dyne/cm未満であることを特徴とする請求項2記
載のカラーフィルターの作製方法。4. 3. The method for producing a color filter according to claim 2, wherein the critical surface tension of the gap portion of the black matrix is not more than the surface tension of the ink and less than 35 dyne / cm.
【0015】5.着色に用いるインクは、25℃におけ
る表面張力が20dyne/cm以上、粘度が20cp以下で
あることを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載
のカラーフィルターの作製方法。[0015] 5. The method for producing a color filter according to any one of claims 1 to 4, wherein the ink used for coloring has a surface tension at 25C of not less than 20 dyne / cm and a viscosity of not more than 20 cp.
【0016】6.ブラックマトリックスの間隙部にイン
クを付着させる方法が、インクジェット方式による着色
インク滴液の吐出染着であることを特徴とする請求項1
〜5の何れか1項に記載のカラーフィルターの作製方
法。6. 2. A method of applying ink to a gap portion of a black matrix by discharging and dyeing a colored ink droplet liquid by an ink jet method.
6. The method for producing a color filter according to any one of items 5 to 5.
【0017】7.ブラックマトリックスの形成が、遮光
性のエネルギー硬化性樹脂材料を用いて行われることを
特徴とする請求項1〜6の何れか1項に記載のカラーフ
ィルターの作製方法。[7] The method for producing a color filter according to any one of claims 1 to 6, wherein the formation of the black matrix is performed using a light-shielding energy-curable resin material.
【0018】8.請求項1〜7の何れか1項に記載の方
法により作製したことを特徴とするカラーフィルター。[8] A color filter produced by the method according to claim 1.
【0019】9.請求項1〜7の何れか1項に記載の方
法により作製したカラーフィルターを用いたことを特徴
とする画像表示装置。9. An image display device using a color filter produced by the method according to claim 1.
【0020】10.請求項1〜7の何れか1項に記載の
方法により作製したカラーフィルターを用いたことを特
徴とする画像入力装置。[10] An image input device using a color filter produced by the method according to claim 1.
【0021】[0021]
【発明の実施の形態】以下、本発明について更に詳細に
説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
【0022】本発明は、従来技術である凹部(ブラック
マトリックスの間隙部)のインク濡れ性を徹底的に上げ
るという考えとは全く逆に、むしろ良すぎる濡れ性をあ
る程度以下に抑えることで凹部におけるインクの過剰な
広がりを抑止して、インクが凸部(ブラックマトリック
ス)を乗り越え、混色を発生させるような事態を防ぐこ
とができるようになるものである。即ち、本発明では、
ブラックマトリックスの間隙部の臨界表面張力がインク
の表面張力以下であることにより、上記の目的を達成す
る。The present invention is completely contrary to the idea of thoroughly increasing the ink wettability of the concave portions (gap portions of the black matrix), which is the prior art, but rather suppressing the excessively good wettability to some extent or less. This prevents excessive spread of the ink and prevents a situation in which the ink gets over the convex portion (black matrix) and color mixing occurs. That is, in the present invention,
The above object is achieved when the critical surface tension of the gap portion of the black matrix is equal to or less than the surface tension of the ink.
【0023】本発明においては、更に、ブラックマトリ
ックスの間隙部の臨界表面張力が、インクの表面張力以
下で、且つ35dyne/cm未満とすることが凹部内
における過剰なインク液滴の広がりを抑制する点から好
ましい。In the present invention, it is further preferred that the critical surface tension of the gap portion of the black matrix is equal to or less than the surface tension of the ink and less than 35 dyne / cm, so that the excessive spread of ink droplets in the concave portion is suppressed. Preferred from the point.
【0024】また、本発明において、ブラックマトリク
スの間隙部の臨界表面張力がインクの表面張力以下であ
るとともに、且つブラックマトリックスの臨界表面張力
がインクの表面張力以下であることにより、更にインク
がブラックマトリックスを乗り越えて画素間の混色を防
止出来る点で好結果をもたらす。また、これにより凸部
と凹部の臨界表面張力の差をあまり大きくしない結果と
なり、凸部に対するインクのなじみを良好にして、ブラ
ックマトリックスの際(凹部周辺)におけるいわゆる白
抜けを防止できる。この場合も、ブラックマトリックス
の間隙部の臨界表面張力が、インクの表面張力以下で、
且つ35dyne/cm未満とすることが、上記と同様
の理由から好ましい。In the present invention, the critical surface tension of the gap portion of the black matrix is equal to or less than the surface tension of the ink, and the critical surface tension of the black matrix is equal to or less than the surface tension of the ink. This results in good results in that the color mixture between pixels can be prevented over the matrix. In addition, this results in that the difference in critical surface tension between the convex portion and the concave portion is not so large, so that the familiarity of the ink with the convex portion is improved, and so-called white spots can be prevented in the black matrix (around the concave portion). Also in this case, the critical surface tension of the gap portion of the black matrix is equal to or less than the surface tension of the ink,
Further, it is preferable to be less than 35 dyne / cm for the same reason as described above.
【0025】このとき、ブラックマトリックスおよびブ
ラックマトリックスの間隙部の臨界表面張力はその大小
関係を問わない。驚くべきことに、ブラックマトリック
スの臨界表面張力が間隙部の臨界表面張力を上回って
も、好結果が得られる場合がある。これも従来の常識を
覆す知見である。At this time, the critical surface tension of the black matrix and the gap between the black matrices does not matter in magnitude. Surprisingly, good results may be obtained even if the critical surface tension of the black matrix exceeds the critical surface tension of the gap. This is also a finding that breaks the conventional wisdom.
【0026】一般に固体の臨界表面張力は、表面張力既
知の様々な液体との静的接触角(平行接触角)を測定
し、その接触角がゼロとなるポイントまで外挿した時の
表面張力を求めることで測定することが出来る。従っ
て、本発明においてブラックマトリックスの間隙部の臨
界表面張力をインクの表面張力以下とする、或いはブラ
ックマトリックスの間隙部の臨界表面張力とブラックマ
トリックスの臨界表面張力を共にインクの表面張力以下
とすることは、それぞれの表面に対するインクの静的接
触角がゼロより大、即ち正の値になるようにすることと
同義であって、このような接触角を得ることが出来れば
どのような手段でも用いることが出来る(以降このプロ
セスを「表面処理」という。)。Generally, the critical surface tension of a solid is determined by measuring the static contact angle (parallel contact angle) with various liquids whose surface tension is known, and extrapolating the surface tension when extrapolating to a point where the contact angle becomes zero. It can be measured by asking. Therefore, in the present invention, the critical surface tension of the gap portion of the black matrix is set to be equal to or less than the surface tension of the ink, or both the critical surface tension of the gap portion of the black matrix and the critical surface tension of the black matrix are set to be equal to or less than the surface tension of the ink. Is equivalent to making the static contact angle of the ink on each surface larger than zero, that is, a positive value, and any means can be used as long as such a contact angle can be obtained. (Hereinafter, this process is referred to as “surface treatment”).
【0027】このような手段としては、例えば化学物質
でブラックマトリックスの間隙部及びブラックマトリッ
クスの表面を覆うことが挙げられる。好ましくは一般に
市販されている撥水性、撥油性の化合物を表面に少量塗
布することである。As such a means, for example, there is a method of covering a gap portion of the black matrix and a surface of the black matrix with a chemical substance. Preferably, a small amount of a generally commercially available water-repellent or oil-repellent compound is applied to the surface.
【0028】更に好ましくは界面活性剤を用いることで
あり、本発明に必要な臨界表面張力が得られる界面活性
剤であれば良い。特に本発明では、従来技術に比べ、ブ
ラックマトリックスの間隙部(凹部)とブラックマトリ
ックス(凸部)とを区別しない表面処理操作を行うこと
が大きな特徴であるが、元々凸部と凹部では表面状態が
異なるため、目的の臨界表面張力を得るために異なった
種類の界面活性剤を併用使用することで、ある程度凸部
と凹部の臨界表面張力を個別にコントロールすることが
可能となることがあり、より好結果が得られる場合があ
る。More preferably, a surfactant is used. Any surfactant can be used as long as it can provide a critical surface tension required for the present invention. In particular, in the present invention, the surface treatment operation that does not distinguish between the gaps (concave portions) of the black matrix and the black matrix (convex portions) is a great feature as compared with the prior art. Because of different, by using different types of surfactants in combination to obtain the desired critical surface tension, it may be possible to control the critical surface tension of the convex and concave portions individually to some extent, Better results may be obtained.
【0029】また、本発明では、凸部と凹部の境界で
は、従来法と異なり、濡れ性が極端に変化しない特徴も
ある。Further, in the present invention, unlike the conventional method, there is a characteristic that the wettability does not extremely change at the boundary between the convex portion and the concave portion.
【0030】本発明において、表面処理に用いられる化
学物質は界面活性剤の機能に代表される能力を有する化
学物質が好ましく、例えば樹脂の可塑剤として用いられ
るフタル酸エステル系化合物やリン酸エステル系化合
物、界面活性剤等が挙げられる。好ましくは界面活性剤
である。In the present invention, the chemical substance used for the surface treatment is preferably a chemical substance having a capability represented by the function of a surfactant, for example, a phthalate compound or a phosphate ester used as a plasticizer for a resin. Examples include compounds and surfactants. Preferably it is a surfactant.
【0031】本発明で用いる界面活性剤はフッ素系界面
活性剤類、アニオン系、カチオン系及びノニオン系活性
剤類、ベタイン系活性剤類及びアルキルエーテル類のい
ずれのタイプでもよく、又低分子のものでも高分子のも
のでも、異なる種類のものを併用しても良い。The surfactant used in the present invention may be any of fluorine surfactants, anionic surfactants, cationic surfactants and nonionic surfactants, betaine surfactants and alkyl ethers. A different kind of polymer or polymer may be used in combination.
【0032】好ましい界面活性剤としては、フッ素系界
面活性剤である。以下にその具体例の一部を示す。Preferred surfactants are fluorine-based surfactants. Some specific examples are shown below.
【0033】パーフルオロアルキルカルボン酸及び塩 パーフルオロアルキル燐酸エステル パーフルオロアルキルトリメチルアンモニウム塩 パーフルオロアルキルベタイン パーフルオロアルキルアミンオキシド パーフルオロアルキルエチレンオキシド付加物 パーフルオロアルキル含有オリゴマーPerfluoroalkyl carboxylic acid and salt Perfluoroalkyl phosphoric acid ester Perfluoroalkyltrimethylammonium salt Perfluoroalkylbetaine Perfluoroalkylamine oxide Perfluoroalkylethylene oxide adduct Perfluoroalkyl-containing oligomer
【0034】本発明で特に好ましいのは、パーフルオロ
アルキル燐酸エステル型活性剤とパーフルオロアルキル
含有オリゴマー型活性剤の組み合わせである。Particularly preferred in the present invention are combinations of a perfluoroalkyl phosphate ester type activator and a perfluoroalkyl containing oligomer type activator.
【0035】本発明における活性剤による表面処理を施
した後、加熱処理により活性剤を安定化することが好ま
しい。After the surface treatment with the activator according to the present invention, the activator is preferably stabilized by heat treatment.
【0036】加熱処理では、オーブン、ホットプレー
ト、クリーンオーブン、ブロックヒーター、電気温風器
等の他、通常の恒温器、恒温槽等の手段を採用できる
が、特に限定されない。In the heat treatment, other means such as an oven, a hot plate, a clean oven, a block heater, an electric hot air heater and the like, as well as ordinary thermostats and thermostats, can be employed, but are not particularly limited.
【0037】加熱温度は100℃以上300℃以下の範
囲であり、100℃未満では、加熱の効果が現れず、3
00℃を越えるとブラックマトリックス素材の変質等の
悪影響を与えることがあり、好ましくない。The heating temperature is in the range of 100 ° C. or more and 300 ° C. or less.
If the temperature exceeds 00 ° C., adverse effects such as deterioration of the black matrix material may occur, which is not preferable.
【0038】加熱時間は、2分間以上60分間以下の範
囲が好ましく、より好ましくは2分間以上20分間以下
である。The heating time is preferably in the range of 2 minutes to 60 minutes, more preferably 2 minutes to 20 minutes.
【0039】本発明に使用する透明基板には、ブラック
マトリックスが樹脂である場合、無アルカリ硝子等のガ
ラス基板が好ましいが、これに限定されず、ブラックマ
トリックスの材質によってはTAC(トリアセテートセ
ルロースフィルム)、PET、PEN(ポリエチレンナ
フタレート)、アクリル等の樹脂基板も使用することが
出来る。フレキシブルな基板を用いる場合は、軽量で曲
面である表示装置に適して好ましく用いられ、ガラス基
板は寸度安定性が優れ好ましい。When the black matrix is a resin, the transparent substrate used in the present invention is preferably a glass substrate such as an alkali-free glass, but is not limited thereto. Depending on the material of the black matrix, TAC (triacetate cellulose film) may be used. , PET, PEN (polyethylene naphthalate), acrylic, and other resin substrates can also be used. When a flexible substrate is used, it is preferably used for a display device having a light weight and a curved surface, and a glass substrate is preferably excellent in dimensional stability.
【0040】本発明において、ブラックマトリックス
は、例えば遮光性を付与するためにカーボンブラックを
含有する樹脂で形成されることが好ましく、樹脂材料と
しては、エネルギー硬化性樹脂材料を用いることが好ま
しく、ネガ型もしくはポジ型の公知の感光性樹脂が好ま
しい。例えば、光架橋系感光性樹脂組成物、光重合系感
光性樹脂組成物、ジアゾ化合物を含む感光性組成物、O
−キノンジアジド化合物を含む感光性組成物等が挙げら
れる。バインダー樹脂は環化ゴム、ポリ(メタ)アクリ
レート、ノボラック樹脂、フェノール樹脂、ポリビニル
樹脂等の各種ビニル系共重合樹脂、アクリル系共重合樹
脂、等が挙げられる。In the present invention, the black matrix is preferably formed of, for example, a resin containing carbon black for imparting light-shielding properties. As the resin material, an energy-curable resin material is preferably used. A known type or positive type photosensitive resin is preferable. For example, a photocrosslinkable photosensitive resin composition, a photopolymerizable photosensitive resin composition, a photosensitive composition containing a diazo compound, O
-A photosensitive composition containing a quinonediazide compound. Examples of the binder resin include cyclized rubber, poly (meth) acrylate, novolak resin, phenol resin, various vinyl copolymer resins such as polyvinyl resin, and acrylic copolymer resin.
【0041】本発明における表面処理をする前に、適宜
前処理をすることが好ましい。Before performing the surface treatment in the present invention, it is preferable to appropriately perform a pretreatment.
【0042】前処理とは、界面活性剤で表面処理する前
に、洗浄処理、超音波処理、UVオゾン処理、コロナ放
電処理、基板表面のエッチング処理、レーザー処理、プ
ラズマ処理等を単独、又は組み合わせて行うことであ
り、順序は任意である。The pre-treatment means cleaning treatment, ultrasonic treatment, UV ozone treatment, corona discharge treatment, substrate surface etching treatment, laser treatment, plasma treatment, etc., alone or in combination before surface treatment with a surfactant. And the order is arbitrary.
【0043】洗浄処理とは、通常の純水による洗浄や洗
浄剤による洗浄を含む。好ましくは、例えばパーカーコ
ーポレーション社製「洗浄剤PK−LCG23」、「洗
浄剤PK−LCG26C」、「洗浄剤CA−05」やラ
イオン社製「サンウォッシュTL−30」やネオス社製
「CM−10L」等のアルカリ性洗浄剤等を用いる洗浄
を挙げることができる。The washing treatment includes ordinary washing with pure water and washing with a detergent. Preferably, for example, "Cleaner PK-LCG23", "Cleaner PK-LCG26C", "Cleaner CA-05" manufactured by Parker Corporation, "Sunwash TL-30" manufactured by Lion, and "CM-10L" manufactured by Neos. And the like using an alkaline detergent such as
【0044】超音波処理は上記洗浄処理と組み合わせて
行うことが好ましい。超音波は物理的な振動波であり、
洗浄液及び支持基板を高周波振動させて洗浄効果を高め
るものである。市販の超音波発生装置や超音波洗浄機が
特に制限なく使用できる。The ultrasonic treatment is preferably performed in combination with the above-mentioned cleaning treatment. Ultrasound is a physical vibration wave,
The cleaning liquid and the supporting substrate are vibrated at a high frequency to enhance the cleaning effect. A commercially available ultrasonic generator or ultrasonic cleaner can be used without any particular limitation.
【0045】UVオゾン処理とは、UV(紫外線)によ
ってオゾンを発生する装置を用いて基板表面の汚染有機
物を分解除去する処理である。UV(紫外線)によって
オゾンを発生する装置としては、例えば紫外線ランプが
挙げられる。かかる紫外線ランプとしては、オゾンを効
率良く発生する200nm付近の短波長紫外線を放射で
きる低圧水銀ランプが好ましい。The UV ozone treatment is a treatment for decomposing and removing contaminant organic substances on the substrate surface using a device that generates ozone by UV (ultraviolet light). As an apparatus for generating ozone by UV (ultraviolet light), for example, an ultraviolet lamp is cited. As such an ultraviolet lamp, a low-pressure mercury lamp capable of emitting ultraviolet light having a short wavelength of about 200 nm that efficiently generates ozone is preferable.
【0046】コロナ放電処理とは、コロナ発生装置を用
いて基板表面の撥水剤成分や有機物成分を除去するもの
である。The corona discharge treatment is to remove a water repellent component and an organic component from the substrate surface using a corona generator.
【0047】エッチング処理とは、硝子表面に付着して
いる撥水成分を除去し、インクに濡れ易い表面にするも
のであり、酸、アルカリによる表面エッチング、反応性
イオンエッチング、逆スパッター等のドライエッチング
等が好ましい。The etching treatment is to remove a water-repellent component adhering to the glass surface to make the surface easily wettable with ink, and to perform surface etching with acid or alkali, reactive ion etching, reverse sputtering or the like. Etching is preferred.
【0048】レーザー処理とは、アルゴン、YAG等の
高エネルギーレーザー光を照射して、基板表面の撥水成
分や汚染物を除去する処理であり、コヒレント・ジャパ
ン社、スペクトラ・フィジックス社等から市販されてい
るレーザー光発生装置を用いることが出来る。The laser treatment is a treatment for removing water-repellent components and contaminants on the substrate surface by irradiating a high energy laser beam such as argon or YAG, and is commercially available from Coherent Japan, Spectra Physics, or the like. It is possible to use a laser light generator that has been used.
【0049】プラズマ処理とは、酸素、アルゴン、四フ
ッ化メタン等を用いたプラズマ発生装置を備えた表面処
理装置により、基板表面に付着した汚染物を分解除去す
る処理であり、ヤマト科学社、盟和商事社等から市販さ
れている装置を用いることが出来る。The plasma treatment is a treatment for decomposing and removing contaminants adhering to the substrate surface by a surface treatment device equipped with a plasma generator using oxygen, argon, methane tetrafluoride or the like. An apparatus commercially available from Rinwa Shoji Co., Ltd. can be used.
【0050】本発明において使用するインクは、水性イ
ンク、油性インクどちらでも使用することができ、その
成分は特に限定されない。The ink used in the present invention can be either an aqueous ink or an oil ink, and the components thereof are not particularly limited.
【0051】本発明においてブラックマトリックスの間
隙部(凹部)にインクを付着させる方法は、インクジェ
ット方式によるインク液滴の吐出染着であることが好ま
しい。インクジェット方式は、圧電素子を用いたピエゾ
方式、発熱素子を用いたいわゆるバブルジェット(登録
商標)方式のいずれを用いることも出来る。In the present invention, the method for adhering ink to the gaps (concave portions) of the black matrix is preferably ink jet discharge and dyeing by an ink jet system. As the ink jet method, any of a piezo method using a piezoelectric element and a so-called bubble jet (registered trademark) method using a heating element can be used.
【0052】インクジェット方式は、いずれの方式も小
さな吐出口(ノズル)から圧力でインクを吐出させるも
のなので、本発明において使用されるインクは、25℃
における表面張力が20dyne/cm以上、粘度が20cp
以下のものであることが好ましい。インクの表面張力
は、低すぎると物に対する濡れが良すぎるためにノズル
からの液離れが悪くなって吐出できなくなる。また、粘
度に関しては、高すぎるとノズルから吐出できなくな
り、素子の駆動電圧を上げることである程度は対処でき
るがそれにも限界がある。更に好ましくは15cp以下
とするのが良い。また、粘度が低すぎると吐出不安定と
なるため約2cpが限界である。In any of the ink jet systems, the ink is ejected from a small ejection port (nozzle) with a pressure, so that the ink used in the present invention has a temperature of 25 ° C.
Has a surface tension of at least 20 dyne / cm and a viscosity of 20 cp
It is preferred that: If the surface tension of the ink is too low, wetting to an object is too good, so that the liquid separation from the nozzle is deteriorated and the ink cannot be ejected. If the viscosity is too high, it will not be possible to discharge from the nozzles, and it can be dealt with to some extent by increasing the drive voltage of the element, but there is a limit to that. More preferably, it is good to be 15 cp or less. On the other hand, if the viscosity is too low, the ejection becomes unstable, so about 2 cp is the limit.
【0053】更に、カラーフィルターには、必要に応じ
て保護層を設けることが出来る。保護層としては、光や
熱等のエネルギー線硬化タイプの樹脂材料、蒸着やスパ
ッタ等によって形成された無機膜等を用いることがで
き、カラーフィルターとして影響を与えないような透明
性を有し、その後のITO形成プロセスや配向膜形成プ
ロセス等に耐え得るものであれば使用可能である。Further, a protective layer can be provided on the color filter as needed. As the protective layer, an energy ray-curable resin material such as light or heat, an inorganic film formed by vapor deposition, sputtering, or the like can be used, and has transparency that does not affect a color filter, Any material can be used as long as it can withstand the subsequent ITO forming process, alignment film forming process, and the like.
【0054】本発明のカラーフィルターは、上述した作
製方法により作製されたものであり、また、上述した作
製方法により作製されたカラーフィルターは、カラー液
晶ディスプレイ、カラービデオカメラ、イメージスキャ
ナー、パーソナルコンピューター等に使用されている画
像表示装置やCCDデバイス等に使用されている画像入
力装置(撮像装置を含む)に用いることができ、上記の
カラーフィルターを適用すると極めて優れた画像を得る
ことが出来る。また、カラーフィルターに起因する画像
欠陥がなく、総合的画像として優れ、また装置としても
優れている。The color filter of the present invention is manufactured by the above-described manufacturing method, and the color filter manufactured by the above-described manufacturing method is a color liquid crystal display, a color video camera, an image scanner, a personal computer, etc. And an image input device (including an image pickup device) used for a CCD device or the like, and an extremely excellent image can be obtained by applying the above color filter. In addition, there is no image defect due to the color filter, and it is excellent as a comprehensive image and also excellent as an apparatus.
【0055】[0055]
【実施例】以下、本発明を実施例を挙げて具体的に説明
するが、本発明の実施態様はこれらに限定されるもので
はない。EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples, but embodiments of the present invention are not limited thereto.
【0056】臨界表面張力の測定方法 一般に固体の表面張力は直接測定できないため、測定し
たい固体表面に様々な表面張力を持つ液体サンプルを準
備して、その接触角(θ)を測定する。この各種液体の
表面張力(γ)とCosθとをプロットすると直線関係
になり、θ→0(ゼロ)に外挿した時の表面張力をその
固体の臨界表面張力とする。 Method for Measuring Critical Surface Tension In general, the surface tension of a solid cannot be directly measured. Therefore, liquid samples having various surface tensions are prepared on the surface of the solid to be measured, and the contact angle (θ) is measured. When the surface tension (γ) of these various liquids and Cos θ are plotted, a linear relationship is obtained, and the surface tension when extrapolated from θ to 0 (zero) is defined as the critical surface tension of the solid.
【0057】実際のフィルターの凸部や凹部は非常に面
積が小さく、その上でインクの接触角を測定できないの
で、基板全体に凸部、即ちブラックマトリックスを設け
た試験用基板を作り、純水で洗浄した後、活性剤で表面
処理し、その上にインク液滴を乗せて接触角を測定す
る。Since the projections and depressions of the actual filter have a very small area and the contact angle of the ink cannot be measured on the projections or depressions, a test substrate having a projection, that is, a black matrix provided on the entire substrate is prepared. After washing with, a surface treatment is performed with an activator, and an ink droplet is placed thereon, and the contact angle is measured.
【0058】同様に凹部に対する基板は、全面ブラック
マトリックスの前記基板を硬化処理しないで、現像除去
し、基板表面を露出させてから活性剤で表面処理し、イ
ンクの接触角を測定する。Similarly, the substrate with respect to the concave portions is developed and removed without subjecting the entire surface of the black matrix substrate to a hardening treatment, and the surface of the substrate is exposed, followed by surface treatment with an activator, and the contact angle of the ink is measured.
【0059】具体的には、厚さ1mmの無アルカリ硝子
板に、ネガ型の感光性樹脂((株)東京応化製 OMR
83)にカーボンブラックを混合して、膜厚1μmにな
るようにスピンコートする。基板全面に紫外線露光して
現像した後、100℃で30分間硬化させる。これを凸
部用試料とする。別に紫外線露光せずに現像(ブラック
マトリックス膜は除去される。)した後に、同様に10
0℃、30分間の加熱処理をする。More specifically, a negative photosensitive resin (OMR manufactured by Tokyo Ohka Co., Ltd.) is applied to a 1 mm-thick alkali-free glass plate.
83) is mixed with carbon black and spin-coated to a thickness of 1 μm. After the entire surface of the substrate is exposed to ultraviolet light and developed, it is cured at 100 ° C. for 30 minutes. This is used as a sample for convex portions. Separately, after developing without exposing to ultraviolet light (the black matrix film is removed), 10
Heat treatment at 0 ° C. for 30 minutes.
【0060】まず、凸部用試料、凹部用試料ともに表面
張力が既知の各種溶液を用いて接触角を測定し、グラフ
にプロットして接触角ゼロまで外挿し、各臨界表面張力
を求めた。このときの臨界表面張力は、凸部用試料が4
3dyne/cm、凹部用試料が54dyne/cmであった。First, the contact angle of each of the sample for the convex portion and the sample for the concave portion was measured by using various solutions having known surface tensions, plotted on a graph, and extrapolated to a contact angle of zero to obtain each critical surface tension. The critical surface tension at this time was 4
The sample for the concave portion was 3 dyne / cm, and the sample for the concave portion was 54 dyne / cm.
【0061】次いで、界面活性剤1((株)旭硝子製
サーフロンS−381)及び界面活性剤2((株)旭硝
子製 サーフロンS−112)を混合したエタノール溶
液(濃度はそれぞれ0.3%及び0.002%)を凸部
用、凹部用両試料にスピンコートし、そのまま乾燥させ
る。Next, surfactant 1 (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.)
An ethanol solution (concentrations of 0.3% and 0.002%, respectively) obtained by mixing Surflon S-381) and Surfactant 2 (Surflon S-112 manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.) was used for both the convex and concave samples. Spin coat and dry as is.
【0062】この試料の臨界表面張力は、凸部用が24
dyne/cm、凹部用が27dyne/cmであった。The critical surface tension of this sample was 24
dyne / cm and that for the concave portion was 27 dyne / cm.
【0063】実施例1 前記の臨界表面張力の測定法において、凸部用試料の紫
外線全面露光の代わりに所定のブラックマトリックスパ
ターンを用いて紫外線露光する他は、その後の現像処
理、加熱処理、界面活性剤による表面処理は全く同一の
プロセスを経て、ブラックマトリックス付き支持基板を
得る。 Example 1 In the above method of measuring the critical surface tension, except that the sample for a convex portion was exposed to ultraviolet rays using a predetermined black matrix pattern instead of the entire ultraviolet ray exposure, a subsequent development treatment, heat treatment, and interface The surface treatment with the activator goes through exactly the same process to obtain a support substrate with a black matrix.
【0064】この支持基板に、ピエゾヘッドを有するイ
ンクジェットプリンタを用いて、B、G、Rの3色のイ
ンクを所定のパターンで吐出染着した。ここで用いたイ
ンクは光及び熱硬化性の顔料インクであり、ジエチレン
グリコールモノエチルエーテルアセテートを主溶媒とす
る溶剤系インクであり、25℃における表面張力と粘度
はそれぞれ31dyne/cm、9.8cpであった。
この染着した基板に紫外線全面露光、加熱硬化処理を施
してカラーフィルターを得た。On the support substrate, inks of three colors B, G and R were discharged and dyed in a predetermined pattern using an ink jet printer having a piezo head. The ink used here is a light and thermosetting pigment ink, a solvent-based ink having diethylene glycol monoethyl ether acetate as a main solvent, and has a surface tension and viscosity at 25 ° C. of 31 dyne / cm and 9.8 cp, respectively. there were.
The dyed substrate was subjected to an entire UV exposure and a heat curing treatment to obtain a color filter.
【0065】実施例2 厚さ1mmの無アルカリ硝子板に、カーボンブラック含
有レジスト材(新日鐡化学(株)製ブラックマトリック
ス用ネガ型レジストインキV−259 BK739P)
を1.2μmの膜厚でスピンコートし、90℃、3分間
加熱処理して仮硬化させる。所定のマスクでパターン露
光及び現像を行い、ブラックマトリックスを形成し、2
00℃、45分間加熱処理して本硬化させた。 Example 2 A carbon black-containing resist material (a negative resist ink for black matrix V-259 BK739P manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd.) was applied to a 1 mm-thick alkali-free glass plate.
Is spin-coated with a thickness of 1.2 μm, and is temporarily cured by heat treatment at 90 ° C. for 3 minutes. Pattern exposure and development are performed with a predetermined mask to form a black matrix.
The main curing was performed by heat treatment at 00 ° C. for 45 minutes.
【0066】この基板を、1200Wの低圧水銀灯を用
いて照度20mW/cm2、露光量1200mJ/cm2
の条件でUVオゾン洗浄、次いで界面活性剤として
(株)旭硝子製 サーフロンS−381及び(株)旭硝
子製 サーフロンS−112のそれぞれ0.3%、0.
002%の混合溶液(エタノール溶媒)をスピンコート
し乾燥させ、200℃、10分間加熱処理して塗布した
活性剤を安定化させた。The substrate was illuminated with a low-pressure mercury lamp of 1200 W at an illuminance of 20 mW / cm 2 and an exposure of 1200 mJ / cm 2.
UV-ozone washing under the following conditions, and then 0.3% of Surflon S-381 manufactured by Asahi Glass Co., Ltd. and Surflon S-112 manufactured by Asahi Glass Co., Ltd. as surfactants.
A 002% mixed solution (ethanol solvent) was spin-coated, dried, and heated at 200 ° C. for 10 minutes to stabilize the applied activator.
【0067】この基板を上記臨界表面張力の測定方法に
示した方法で凸部と凹部の臨界表面張力を測定すると、
凸部が26dyne/cm、凹部が28dyne/cmであった。When the critical surface tension of the projections and the depressions of this substrate was measured by the method described in the method of measuring the critical surface tension, the following was obtained.
The protrusion was 26 dyne / cm and the recess was 28 dyne / cm.
【0068】このブラックマトリックス付き基板に、ピ
エゾヘッドを有するインクジェットプリンタを用いて
B、G、Rの3色インクを所定のパターンで吐出染着し
た。ここで用いたインクは光及び熱硬化性の顔料インク
であり、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセ
テートを主溶媒とする溶剤系の3色インクであり、25
℃における表面張力と粘度はそれぞれ31dyne/cm、
9.8cpであった。Using a printer having a piezo head, three color inks of B, G, and R were discharged and dyed on the substrate with the black matrix in a predetermined pattern. The ink used here is a light and thermosetting pigment ink, a solvent-based three-color ink having diethylene glycol monoethyl ether acetate as a main solvent, and 25 inks.
The surface tension and viscosity at 31 ° C are 31 dyne / cm, respectively.
It was 9.8 cp.
【0069】この染着した基板にUV全面露光、加熱硬
化処理を施してカラーフィルターを得た。The dyed substrate was exposed to UV light and cured by heating to obtain a color filter.
【0070】実施例3 厚さ1mmの硝子板に、ネガ型の感光性樹脂((株)東
京応化製 OMR83)にカーボンブラックを混合して
膜厚1μmになるようにスピンコートする。紫外線によ
り所定のマスクでパターン露光し、現像してブラックマ
トリックス付き基板を作製し、100℃、30分間加熱
処理して硬化させた。この基板を1200Wの低圧水銀
灯を用いて照度20mW/cm2、露光量1200mJ
/cm2の条件でUVオゾン洗浄、次いで界面活性剤と
して(株)旭硝子製 サーフロンS−113及び(株)
旭硝子製 サーフロンS−393のそれぞれ0.1%、
0.002%の混合溶液(エタノール溶媒)をスピンコ
ートし乾燥させ、200℃、10分間加熱処理して塗布
した活性剤を安定化させた。 Example 3 A 1 mm thick glass plate was spin-coated to a thickness of 1 μm by mixing carbon black with a negative photosensitive resin (OMR83 manufactured by Tokyo Ohka Co., Ltd.). The substrate was exposed to a pattern using ultraviolet light with a predetermined mask and developed to produce a substrate with a black matrix, which was cured by heating at 100 ° C. for 30 minutes. The substrate was illuminated with a low-pressure mercury lamp of 1200 W at an illuminance of 20 mW / cm 2 and an exposure of 1200 mJ.
/ Cm 2 under UV ozone washing, and then as a surfactant Surflon S-113 and Asahi Glass Co., Ltd.
0.1% each of Asahi Glass Surflon S-393,
A 0.002% mixed solution (ethanol solvent) was spin-coated, dried, and heated at 200 ° C. for 10 minutes to stabilize the applied activator.
【0071】この基板を上記臨界表面張力の測定方法に
示した方法で凸部と凹部の臨界表面張力を測定すると、
凸部が30dyne/cm、凹部が32dyne/cmであった。When the critical surface tension of the projections and the depressions of this substrate was measured by the method described in the method of measuring the critical surface tension, the following was obtained.
The protrusion was 30 dyne / cm and the recess was 32 dyne / cm.
【0072】このブラックマトリックス付き基板に、ピ
エゾヘッドを有するインクジェットプリンタを用いて、
25℃における表面張力が48dyne/cm、粘度8cpの
感光性樹脂を含む水性顔料インクをB、G、Rの3色用
い、ストライプ状パターンでそれぞれ吐出染着し、露
光、加熱硬化処理してカラーフィルターを得た。Using an ink jet printer having a piezo head,
An aqueous pigment ink containing a photosensitive resin having a surface tension at 25 ° C. of 48 dyne / cm and a viscosity of 8 cp is discharged and dyed in a stripe pattern using three colors of B, G, and R, and is exposed and heated and cured to obtain a color. A filter was obtained.
【0073】実施例4 実施例2において、サーフロンS−381を0.35
%、サーフロンS−112を0.0018%とした他
は、全く同一のプロセスでブラックマトリックス付き基
板を作製する。 Example 4 In Example 2, surflon S-381 was replaced with 0.35
%, And a substrate with a black matrix is manufactured in exactly the same process except that the content of Surflon S-112 is 0.0018%.
【0074】この基板の凸部と凹部の臨界表面張力は、
それぞれ29dyne/cm、25dyne/cmであ
り、一般的に言えば、インクは凸部の方が濡れやすい状
態にあった。The critical surface tension of the projections and depressions of the substrate is:
They were 29 dyne / cm and 25 dyne / cm, respectively. Generally speaking, the ink was in a state where the convex portion was more easily wetted.
【0075】この基板に実施例2と同じ溶剤系顔料イン
クを所定のパターンで染着し、UV全面露光後、加熱硬
化処理してカラーフィルターを得た。The same solvent-based pigment ink as in Example 2 was dyed on this substrate in a predetermined pattern, and after UV exposure, heat curing was performed to obtain a color filter.
【0076】比較例1 厚さ1mmの無アルカリ硝子板に、カーボンブラック含
有レジスト材(新日鐡化学(株)製ブラックマトリック
ス用ネガ型レジストインキV−259 BK739P)
にフッ素樹脂系撥水剤(デュポン社製 AF−160
1)を含有させたものを1.2μmの膜厚でスピンコー
トし、90℃、3分間加熱処理して仮硬化させる。所定
のマスクでパターン露光及び現像を行い、ブラックマト
リックスを形成し、200度、45分間加熱処理して本
硬化させた。この基板を1200Wの低圧水銀灯を用い
て照度20mW/cm2、露光量1200mJ/cm2の
条件でUVオゾン洗浄した。 Comparative Example 1 A carbon black-containing resist material (negative resist ink V-259 BK739P for black matrix manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd.) was applied to an alkali-free glass plate having a thickness of 1 mm.
To a fluororesin-based water repellent (AF-160 manufactured by DuPont)
The film containing 1) is spin-coated with a thickness of 1.2 μm, and is heat-treated at 90 ° C. for 3 minutes to be temporarily cured. Pattern exposure and development were performed using a predetermined mask to form a black matrix, which was subjected to a heat treatment at 200 ° C. for 45 minutes to be fully cured. This substrate was subjected to UV ozone cleaning using a 1200 W low-pressure mercury lamp under the conditions of an illuminance of 20 mW / cm 2 and an exposure of 1200 mJ / cm 2 .
【0077】この基板を上記臨界表面張力の測定方法に
示した方法で凸部と凹部の臨界表面張力を測定すると、
凸部が10dyne/cm、凹部が48dyne/cmであった。When the critical surface tension of the projections and the depressions of this substrate was measured by the method described in the method of measuring the critical surface tension, the following was obtained.
The protrusion was 10 dyne / cm and the recess was 48 dyne / cm.
【0078】この基板に、ピエゾヘッドを有するインク
ジェットプリンタを用いて、実施例1に用いたB、G、
Rの3色インク(31dyne/cm、9.8cp)を所定の
パターンで吐出染着し、実施例1と同様の硬化処理を施
してカラーフィルターを得た。Using the ink jet printer having a piezo head on this substrate, the B, G,
R three-color ink (31 dyne / cm, 9.8 cp) was discharged and dyed in a predetermined pattern, and was subjected to the same curing treatment as in Example 1 to obtain a color filter.
【0079】比較例2 厚さ1mmの硝子板にネガ型の感光性樹脂((株)東京
応化製 OMR83)にカーボンブラックを混合し、更
に撥水製フッ素化合物((株)旭硝子製 サイトップC
TL)を含有させたものを膜厚1μmになるようにスピ
ンコートした。紫外線により所定のマスクでパターン露
光し、現像してブラックマトリックス付き基板を作製
し、100℃、30分間加熱処理して硬化させた。この
基板を1200Wの低圧水銀灯を用いて照度20mW/
cm2、露光量1200mJ/cm2の条件でUVオゾン
洗浄した。 Comparative Example 2 A negative photosensitive resin (OMR83 manufactured by Tokyo Oka Co., Ltd.) was mixed with carbon black on a glass plate having a thickness of 1 mm, and a water-repellent fluorine compound (CYTOP C manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.)
TL) was spin-coated to a thickness of 1 μm. The substrate was exposed to a pattern using ultraviolet light with a predetermined mask and developed to produce a substrate with a black matrix, which was cured by heating at 100 ° C. for 30 minutes. This substrate was illuminated at 20 mW /
UV ozone cleaning was performed under the conditions of cm 2 and an exposure amount of 1200 mJ / cm 2 .
【0080】この基板を上記臨界表面張力の測定方法に
示した方法で凸部と凹部の臨界表面張力を測定すると、
凸部が13dyne/cm、凹部が52dyne/cmであった。When the critical surface tension of the projections and the depressions of this substrate was measured by the method described in the method of measuring the critical surface tension, the following was obtained.
The protrusion was 13 dyne / cm and the recess was 52 dyne / cm.
【0081】この基板に、ピエゾヘッドを有するインク
ジェットプリンタを用いて、実施例3に用いたインク
(48dyne/cm、8cp)をB、G、Rの3色用い、ス
トライプ状パターンでそれぞれ吐出染着し、実施例3と
同様に硬化処理してカラーフィルターを得た。Using an ink jet printer having a piezo head, the ink (48 dyne / cm, 8 cp) used in Example 3 was discharged and dyed in a stripe pattern using three colors of B, G, and R on this substrate. Then, a curing process was performed in the same manner as in Example 3 to obtain a color filter.
【0082】評価方法 以上、得られたカラーフィルターを高輝度の光源とレン
ズ系を組み合わせた拡大投影評価装置を用いて、画素内
の均一性、画素間周辺の白ヌケについて目視観察し、更
に総合欠陥画素密度を拡大投影評価装置及び50倍ルー
ペによる目視評価により、一定面積内における、画素間
の混色数、部分的なハジキによる欠陥数、強度の白抜け
個数、その他塵埃による欠陥も含めて総欠陥数をカウン
トし、計測した面積で除すことにより密度を求めた。そ
の結果を表1に示す。 Evaluation Method As described above, the obtained color filters were visually observed for uniformity within pixels and white spots around pixels using an enlarged projection evaluation apparatus combining a high-luminance light source and a lens system. The defective pixel density was visually evaluated using a magnifying projection evaluation device and a 50 × loupe, and the total number of pixels including the number of mixed colors between pixels, the number of defects due to partial repelling, the number of white spots of intensity, and other defects due to dust in a certain area. The density was determined by counting the number of defects and dividing by the measured area. Table 1 shows the results.
【0083】[0083]
【表1】 [Table 1]
【0084】本発明によれば、極めて均一で白ヌケやイ
ンクの混色による画素間欠陥のほとんどない高画質なカ
ラーフィルターが得られることがわかる。According to the present invention, it can be seen that a high quality color filter can be obtained which is extremely uniform and has almost no inter-pixel defects due to white dropout or ink mixture.
【0085】[0085]
【発明の効果】本発明によれば、極めて簡単な方法で、
インクの凸部乗り越えを防止し、凹部にインクを均一に
広がらせ、画素間周辺部での白ヌケを防止し、凹部と凸
部の間で起こるインクの混色による画素欠陥の発生を防
止出来るカラーフィルター及びカラーフィルターの作製
方法、これらのカラーフィルターを用いたカラー液晶デ
ィスプレイ、カラービデオカメラ、イメージスキャナ
ー、パーソナルコンピューター等に使用されている画像
表示装置、あるいはCCDデバイス等に使用されている
画像入力装置(撮像装置を含む)を提供することができ
る。According to the present invention, in a very simple manner,
A color that prevents the ink from going over the convex part, spreads the ink evenly in the concave part, prevents white spots around the pixels, and prevents the occurrence of pixel defects due to color mixing of ink between the concave part and the convex part. Method of producing filters and color filters, color liquid crystal displays using these color filters, color video cameras, image scanners, image display devices used in personal computers, etc., or image input devices used in CCD devices, etc. (Including an imaging device) can be provided.
Claims (10)
ターンを形成し、該ブラックマトリックスの間隙部にイ
ンクを付着させるカラーフィルターの作製方法におい
て、前記ブラックマトリックスの間隙部の臨界表面張力
が前記インクの表面張力以下であることを特徴とするカ
ラーフィルターの作製方法。1. A method for producing a color filter, comprising forming a pattern of a black matrix on a transparent substrate and adhering ink to gaps of the black matrix, wherein the critical surface tension of the gaps of the black matrix is adjusted to the surface of the ink. A method for producing a color filter, wherein the tension is not higher than the tension.
界表面張力が、前記インクの表面張力以下であり、且つ
35dyne/cm未満であることを特徴とする請求項1記載
のカラーフィルターの作製方法。2. The method for producing a color filter according to claim 1, wherein the critical surface tension of the gap portion of the black matrix is not more than the surface tension of the ink and less than 35 dyne / cm.
ターンを形成し、該ブラックマトリックスの間隙部にイ
ンクを付着させるカラーフィルターの作製方法におい
て、前記ブラックマトリックスの間隙部の臨界表面張力
が前記インクの表面張力以下であり、且つブラックマト
リックスの臨界表面張力が前記インクの表面張力以下で
あることを特徴とするカラーフィルターの作製方法。3. A method for producing a color filter, comprising forming a pattern of a black matrix on a transparent substrate and adhering ink to gaps of the black matrix, wherein the critical surface tension of the gaps of the black matrix is adjusted to the surface of the ink. A method for producing a color filter, wherein the tension is not more than the tension and the critical surface tension of the black matrix is not more than the surface tension of the ink.
界表面張力が、前記インクの表面張力以下であり、且つ
35dyne/cm未満であることを特徴とする請求項2記載
のカラーフィルターの作製方法。4. The method for producing a color filter according to claim 2, wherein the critical surface tension of the gap portion of the black matrix is not more than the surface tension of the ink and less than 35 dyne / cm.
表面張力が20dyne/cm以上、粘度が20cp以下であ
ることを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載の
カラーフィルターの作製方法。5. The color filter according to claim 1, wherein the ink used for coloring has a surface tension at 25 ° C. of not less than 20 dyne / cm and a viscosity of not more than 20 cp. Method.
を付着させる方法が、インクジェット方式による着色イ
ンク滴液の吐出染着であることを特徴とする請求項1〜
5の何れか1項に記載のカラーフィルターの作製方法。6. The method according to claim 1, wherein the method of adhering the ink to the gap of the black matrix is discharging and dyeing of a colored ink droplet by an ink jet method.
6. The method for producing a color filter according to any one of 5.
のエネルギー硬化性樹脂材料を用いて行われることを特
徴とする請求項1〜6の何れか1項に記載のカラーフィ
ルターの作製方法。7. The method for producing a color filter according to claim 1, wherein the black matrix is formed using a light-shielding energy-curable resin material.
により作製したことを特徴とするカラーフィルター。8. A color filter produced by the method according to claim 1. Description:
により作製したカラーフィルターを用いたことを特徴と
する画像表示装置。9. An image display device using a color filter produced by the method according to claim 1. Description:
法により作製したカラーフィルターを用いたことを特徴
とする画像入力装置。10. An image input device using a color filter produced by the method according to claim 1. Description:
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