JP2000171786A

JP2000171786A - 液晶表示装置用カラーフィルタ

Info

Publication number: JP2000171786A
Application number: JP10342753A
Authority: JP
Inventors: Makoto Sakakawa; 誠坂川; Koichi Minato; 港　　浩一
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 1998-12-02
Filing date: 1998-12-02
Publication date: 2000-06-23

Abstract

(57)【要約】【課題】スペーサー機能を有する突起部４が、対向基板
とショートすることのないスペーサー機能を有する液晶
表示装置用カラーフィルタ１を提供すること。【解決手段】塗膜６０の光吸収が１μｍ当たり１（ａｂ
ｓ）以上であるＵＶ吸収を有する感光性樹脂組成物を用
て液晶表示装置用カラーフィルタ１にスペーサー機能を
有する突起部４を形成すること。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置に用
いるカラーフィルタに関するものであり、特に、スペー
サー機能を有する液晶表示装置用カラーフィルタに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の液晶表示装置の技術に於いては、
基板間に隙間を形成するために、スペーサーと呼ばれる
ガラス又は合成樹脂の透明球状体粒子（ビーズ）を散布
している。このスペーサーは透明な粒子であることか
ら、画素内に液晶と一諸にスペーサーが入っていると、
黒色表示時にスペーサーを介して光が漏れてしまい、ま
た液晶材料が封入されている基板間にスペーサーが存在
することによって、スペーサー近傍の液晶分子の配列が
乱され、この部分で光漏れを生じ、コントラストが低下
し表示品質に悪影響を及ぼす、などの問題を有してい
る。

【０００３】このような問題を解決する技術として、例
えば、画素間上にスペーサー機能を有する突起部を形成
する方法が提案されている。図３は、従来法における、
このような例を示す液晶表示装置用カラーフィルタの部
分断面図である。図３において、液晶表示装置用カラー
フィルタ（１１）は、透明基板（１２）上に、カラーフ
ィルタ層（１３）が形成され、この画素間上にスペーサ
ー機能を有する突起部（１４）が形成され、そして、突
起部（１４）が形成された透明基板の全面に透明導電膜
（１５）が形成されているものである。

【０００４】図４は、従来法における、このような液晶
表示装置用カラーフィルタ（１１）を液晶表示装置に使
用した例を示す液晶表示装置の部分断面図である。図４
において、液晶表示装置（３１）は、液晶表示装置用カ
ラーフィルタ（１１）と対向基板（２１）が貼り合わさ
れて構成されているものである。このような液晶表示装
置（３１）においては、液晶表示装置用カラーフィルタ
（１１）の突起部（１４）上の透明導電膜（１５）は、
対向基板（２１）と接しるため、接触点（４０）にて、
液晶表示装置用カラーフィルタ（１１）と対向基板（２
１）がショートすることがあり、液晶表示装置（３１）
の表示品質に影響を及ぼすことになる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明における課題
は、液晶表示装置において、液晶表示装置用カラーフィ
ルタのスペーサー機能を有する突起部上の透明導電膜
が、対向基板と接していても、液晶表示装置用カラーフ
ィルタと対向基板がショートすることのないスペーサー
機能を有する液晶表示装置用カラーフィルタを提供する
ものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、スペーサー機
能を有する突起部が、波長３６５ｎｍにおける光吸収が
塗膜の厚さ１μｍ当たり１（ａｂｓ）以上であるＵＶ吸
収を有する感光性樹脂を露光・現像したものからなり、
その形状がオーバーハング状であることを特徴とする液
晶表示装置用カラーフィルタである。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下に本発明による液晶表示装置
用カラーフィルタを、その実施形態に基づいて詳細に説
明する。

【０００８】図１は、本発明による液晶表示装置用カラ
ーフィルタの一実施例を拡大して示す部分断面図であ
る。図１に示すように、液晶表示装置用カラーフィルタ
（１）は、透明基板（２）上に、カラーフィルタ層
（３）、カラーフィルタ層の画素間上にスペーサー機能
を有するオーバーハング状の突起部（４）が形成され、
そして、突起部（４）上、及び、カラーフィルタ層
（３）上に透明導電膜（５Ａ、５Ｂ）が設けられている
ものである。図１に示すように、オーバーハング状の突
起部（４）上の透明導電膜（５Ａ）とカラーフィルタ層
（３）上の透明導電膜（５Ｂ）とは分離し、接続した状
態ではない。

【０００９】図２（イ）〜（ニ）は、本発明による液晶
表示装置用カラーフィルタを構成するオーバーハング状
の突起部（４）の製造方法の概念を示す説明図である。
図２（イ）は、基板（５０）上に、本発明に用いる感光
性樹脂組成物が塗膜（６０）として形成され、塗膜の上
方よりフォトマスク（７０）を介してＵＶ光（８０）が
照射されている状態を示している。

【００１０】図２（イ）において、ＵＶ光（８０）は、
フォトマスク（７０）の開口部から塗膜（６０）に入射
し、次第に減衰される状態を実線矢印にて示している。
すなわち、塗膜（６０）の上層（ａ）においては、減衰
の少ないＵＶ光が透過し、中層（ｂ）においては、塗膜
中のＵＶ吸収剤によりＵＶ光が吸収され減衰のすすんだ
ＵＶ光が透過し、また、下層（ｃ）においては、更にＵ
Ｖ光が吸収され減衰の多いＵＶ光が到達することにな
る。

【００１１】図２（ロ）は、ＵＶ光（８０）が照射され
た後の塗膜（６０）が現像液（９０）により現像される
状態を点線矢印にて示している。図２（ロ）において、
６１は、塗膜（６０）がＵＶ光（８０）の照射により硬
化した部分を示している。そして、この硬化した部分の
上層（ａ）においては、ＵＶ光の照射により硬化が十分
おこなわれ、中層（ｂ）においては、硬化が半ばおこな
われ、また、下層（ｃ）においては、硬化が少ない状態
となっているものである。

【００１２】図２（ハ）は、現像される状態と、現像に
よって得られるオーバーハング状の突起部（６２）を示
している。図２（ハ）に示すように、硬化した部分（６
１）は、現像液（９０）によって、その上層（ａ）は幅
を変化させないが、中層（ｂ）においては、半ば硬化し
た状態であるため、現像液（９０）によって、横方向か
ら半ば溶解され幅が小さくなり、また、下層（ｃ）にお
いては、硬化が少ない状態であるため、現像液（９０）
によって、横方向からかなり溶解され幅が更に小さくな
る。そして、ＵＶ光が照射されず未硬化の部分（塗膜
（６０））は全て溶解されてしまう。

【００１３】従って、形成された突起部（６２）の断面
形状は、図２（ハ）に示すように、上層（ａ）〜下層
（ｃ）にかけて、次第にその幅が小さくなった、オーバ
ーハング状のものとなる。このような形状の突起部（６
２）に、例えば、真空蒸着法により透明導電膜を形成す
ると、図２（ニ）に示すように、透明導電膜（６３）
は、オーバーハング状の突起部（６２）の上部、及び、
基板（５０）の上部に形成されるが、突起部（６２）の
上部の透明導電膜（６３）と基板（５０）の上部の透明
導電膜（６３）は、分離したもので、接続した状態とは
ならないものとなる。

【００１４】上記のように、本発明による液晶表示装置
用カラーフィルタ（１）は、図１に示すように、透明基
板（２）上の、カラーフィルタ層（３）の画素間上にス
ペーサー機能を有する突起部（４）が形成されており、
そして、この突起部（４）は、オーバーハング状である
ので、オーバーハング状の突起部（４）上の透明導電膜
（５Ａ）とカラーフィルタ層（３）上の透明導電膜（５
Ｂ）とは分離し、接続した状態ではない。

【００１５】従って、このような液晶表示装置用カラー
フィルタ（１）を用いて液晶表示装置を製造すると、液
晶表示装置用カラーフィルタ（１）の突起部（４）上の
透明導電膜（５Ａ）が対向基板と接していても、液晶表
示装置用カラーフィルタ（１）と対向基板がショートす
ることがなく、液晶表示装置の表示品質に影響を及ぼす
ことがない。

【００１６】本発明に用いる感光性樹脂組成物は、基板
への塗布・乾燥後の塗膜のＵＶ吸収が、波長３６５ｎｍ
において塗膜の厚さ１μｍ当たり１（ａｂｓ）以上の性
能を有するものであり、このような性能をもたせる量の
ＵＶ吸収剤を含ませた感光性樹脂組成物である。例え
ば、ＵＶ吸収剤としてアントラキノンＲｅｄ顔料を感光
性樹脂組成物の固形分比で１０重量％以上含有させるこ
とにより、その塗膜が波長３６５ｎｍにおいて塗膜の厚
さ１μｍ当たり１（ａｂｓ）以上のものとなる。

【００１７】そして、この感光性樹脂組成物を用いて塗
膜の厚さを約５μｍに形成した場合、塗膜の最下層まで
透過するＵＶ光は約３０％となり塗膜の最下層において
は未硬化に近い状態のものとなる。また、例えば、フタ
ロシアニンＢｌｕｅをＵＶ吸収剤として用いると、固形
分比で１０重量％以上にて、例えば、カーボンをＵＶ吸
収剤として用いると、固形分比で３重量％以上にて同様
のＵＶ吸収性能を有する感光性樹脂組成物となる。

【００１８】尚、本発明においては、上記オーバーハン
グ状の突起部（４）を形成した後、突起部（４）の硬化
を十分なものにするため、電子線による照射をおこな
い、突起部の下層まで硬化させてもよい。

【００１９】

【実施例】＜実施例１＞透明基板（２）として、無アル
カリガラス（コーニング社製、品番７０５９）の約１．
１ｍｍ厚のものを用いた。

【００２０】次に形成するカラーフィルタ層（３）の材
料としては、表示装置などに使用されている顔料分散方
式の着色感光性樹脂組成物である富士フイルムオーリン
（株）製、製品名カラーモザイク、品番ＣＲ−２０００
（赤）、ＣＧ−２０００（緑）、ＣＢ−２０００（青）
を用い画素状カラーフィルタ層（３）を形成した。図１
において、Ｒ、Ｇ、Ｂは各々赤色、緑色、青色カラーフ
ィルタ層を示している。カラーフィルタ層（３）の層厚
は約１．０μｍのものを得た。

【００２１】続いて形成する突起部（４）の材料とし
て、以下に示すネガ型感光性樹脂組成物を用い、塗膜の
厚さを約５μｍに形成した。この塗膜面にフォトマスク
を用い，約１５０ｍＪ／ｃｍ²のＵＶ照射を行った。現
像液として、炭酸ナトリウム：０．１重量％、重炭酸ナ
トリウム：０．１重量％を組成とするアルカリ性水溶液
を用い現像処理を行った。

【００２２】（ネガ型感光性樹脂組成物の組成）Ａ：以下の組成からなるアニオン性アクリル共重合体・・・・１０重量部・メタクリル酸１重量部・メチルメタクリレート２重量部・ヒドロキシエチルメタクリレート２重量部・ブチルメタクリレート２重量部・シクロヘキシルアクリレート３重量部Ｂ：多官能アクリルモノマー「アローニクスＭ４００」・・・１０重量部（東亜合成化学工業（株）製）Ｃ：光重合開始剤「アルガキュア９０７」・・・・・・・・０．５重量部（チバガイギー）製）Ｄ：溶剤シクロヘキサノン・・・・・・・６９．５重量部Ｅ：ＵＶ吸収剤（アントラキノンＲｅｄ顔料）・・・・・・・１０重量部

【００２３】このようにして形成した突起部は、図１に
示すように、オーバーハング状のものであった。次に、
突起部の全面に電子線による照射を約２０Ｍｒａｄ与
え、突起部の下層まで硬化を十分なものにした。続い
て、透明導電膜の材料としてＩＴＯを用い、真空蒸着法
により透明導電膜を形成した。得られた透明導電膜は、
図１に示すような、突起部（４）の上部の透明導電膜
（５Ａ）とカラーフィルタ層（３）の上部の透明導電膜
（５Ｂ）は、分離した状態のものであった。

【００２４】

【発明の効果】本発明は、乾燥後の塗膜の波長３６５ｎ
ｍにおける光吸収が塗膜の厚さ１μｍ当たり１（ａｂ
ｓ）以上であるＵＶ吸収を有する感光性樹脂組成物を用
いてスペーサー機能を有する突起部の形成するので、突
起部はオーバーハング状のものとなる。このため突起部
上の透明導電膜が対向基板と接していても、液晶表示装
置用カラーフィルタと対向基板がショートすることのな
い液晶表示装置用カラーフィルタとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による液晶表示装置用カラーフィルタの
一実施例を示す部分断面図である。

【図２】（イ）〜（ニ）は、オーバーハング状の突起部
の製造方法の概念を示す説明図である。

【図３】従来法における、液晶表示装置用カラーフィル
タの部分断面図である。

【図４】従来法における、液晶表示装置の部分断面図で
ある。

【符号の説明】

１…本発明による液晶表示装置用カラーフィルタ２、１２…透明基板３、１３…カラーフィルタ層４…オーバーハング状の突起部５Ａ、５Ｂ、１５…透明導電膜１１…従来法における液晶表示装置用カラーフィルタ１４…従来法における突起部１５…従来法における透明導電膜２１…対向基板３１…液晶表示装置４０…接触点５０…基板６０…塗膜６１…硬化した塗膜部分６２…オーバーハング状の突起部６３…透明導電膜７０…フォトマスク８０…ＵＶ光９０…現像液

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】スペーサー機能を有する突起部が、波長３
６５ｎｍにおける光吸収が塗膜の厚さ１μｍ当たり１
（ａｂｓ）以上であるＵＶ吸収を有する感光性樹脂を露
光・現像したものからなり、その形状がオーバーハング
状であることを特徴とする液晶表示装置用カラーフィル
タ。