JP2006139299A - カラーフィルター及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】透明基板上に、色材にて順次複数色のカラー画素パターン3を形成したカラーフィルター1において、前記カラー画素パターン3のうちの一色分のカラー画素パターン3を形成する際、前記一色分のカラー画素パターン3の色材にて、カラー画素パターン領域を囲む額縁状のダミーパターン4を同時に形成したことを特徴とするカラーフィルター。
【選択図】図1
Description
カラーフィルター1上に形成されるカラー画素パターン3の領域は、透明基板2の板端部位から離れた、基板の中央部寄りとすることが一般的となっている。
すなわち、例えばスピンコート法等を用い、図10に示すように、一旦カラー画素パターン3領域が盛り上がったオーバーコート層5を得た後、盛り上がり部8を削り研磨し表面平滑とする方法である。しかし、盛り上がり部8を削り研磨する方法は、オーバーコート層5の層厚の制御が困難であり、最終的に得られるオーバーコート層5の層厚が部位により不均一となりやすく、精度の高い基板間ギャップを要求されるカラー液晶表示装置の仕様に合わせた表面平滑性を持たせることは困難であった。また、研磨方法は、非常に手間が掛かり、また汚染の原因となる等、カラーフィルターの生産効率を低下させるものであった。
すなわち、感光性樹脂等の感光性材料を一段目のオーバーコート層の主材料とし、例えばスピンコート法により、カラーフィルター1上に一段目のオーバーコート層5aを形成する。次いで、図9(a)に示すように、例えばカラー画素パターン3領域を遮光部とし、カラー画素パターン3領域外を光透過部としたパターン露光用マスク7を介し、一段目のオーバーコート層5aにパターン露光を行い、カラー画素パターン3領域外のオーバーコート層部位を光硬化させる。次いで、一段目のオーバーコート層5aに現像を行うことにより、未露光未硬化部位のオーバーコート層を除去する。これにより、図9(b)に示すように、カラー画素パターン3領域外に、カラー画素パターンと略同一な高さのオーバーコート層5aを得る。次いで、図9(c)に示すように、二段目のオーバーコート層5bをカラーフィルター1上に形成する。これにより、最終的に表面平滑なオーバーコート層を得るものである。
また、オーバーコート層となる感光性材料は、可視光領域に光吸収領域を持つものが多く、カラー液晶表示装置等にカラーフィルターを内装した際、カラーフィルターに照射された可視光をオーバーコート層が吸収してしまい、表示品位が劣化するものである。
さらに、フォトリソグラフィー法を用いる方法においても、形成工程が煩雑で非常に手間が掛かり、カラーフィルターの生産効率を低下させるといえる。
前記カラー画素パターンのうちの一色分のカラー画素パターンを形成する際、前記一色分のカラー画素パターンの色材にて、カラー画素パターン領域を囲む額縁状のダミーパターンを同時に形成したことを特徴とするカラーフィルターとしたものである。
前記カラー画素パターンを形成する色材が、多層干渉膜からなることを特徴とするカラーフィルターとしたものである。
図1および図2に示すように、本発明のカラーフィルター1は、従来通り、透明基板2上に、酸化チタンおよび酸化シリコン等を交互に成膜、積層した多層干渉膜を色材とし、公知の方法にて、例えばR(赤)、G(緑)、B(青)等の複数色からなるカラー画素パターン3領域を形成しているものである。
次いで、感光性レジスト層に現像を行うことにより、図4(b)に示すように、未露光部の感光性レジスト層部位が残る。
次いで、溶剤を用い、透明基板2上に残った感光性レジスト層を除去する。これにより、感光性レジスト層上の多層干渉膜も除去され、最終的に、図4(d)に示すように、一色分、例えばR(赤)色のカラー画素パターン3Rが形成されると同時に、カラー画素パターン領域の周囲にR(赤)色のダミーパターン4が形成されるものである。
そのため、カラーフィルター上にオーバーコート層を形成すると、カラー画素パターン領域のオーバーコート層部位が盛り上がっていたものである。
このため、スピンコート法、ロールーコート法等の公知の塗布手段または成膜手段にてオーバーコート層5を本発明のカラーフィルター1上に形成しても、カラー画素パターン3領域だけが盛り上がることがなくなり、図3に示すように、略平滑なオーバーコート層5が形成できるものである。
上述したように、本発明のカラーフィルター1においては、一色分のカラー画素パターン3の形成の際に、同時にダミーパターン4を形成しているものである。このため、ダミーパターン4の厚みは同時に形成したカラー画素パターン3の厚みと同一となるものである。
ここで、所定の分光特性を得るため、各色のカラー画素パターン3の厚みは一定ではなく、各色のカラー画素パターンの厚みが異なっている場合がある。
このとき、図8に示すように、一色目のカラー画素パターン3Rおよび三色目のカラー画素パターン3Bの厚みより、二色目のカラー画素パターン3Gの厚みのほうが厚かったとする。
この場合、一色目のカラー画素パターン3Rと同時にダミーパターン4を形成した場合、ダミーパターン4の厚みは二色目のカラー画素パターン3Gの厚さより薄いため、二色目のカラー画素パターン3Gは、図8に示すようにダミーパターン4面より突出するといえる。
カラー液晶表示装置の仕様上、精度の高い基板間ギャップを要求される場合、この僅かな突出でも問題になる場合がある。
カラーフィルターにおいては、上述したダミーパターン4面からのカラー画素パターンの突出を無くし、もってカラーフィルター1に形成するオーバーコート層5の平滑精度を上げるものである。
しかし、上述したように、本発明のカラーフィルター1においては、カラー画素パターン領域外に額縁状のダミーパターン4を形成するものである。
すなわち、例えば多層干渉膜を色材とし、R(赤)、G(緑)、B(青)色のカラー画素パターンを形成した場合、紫外線光に対しても光透過特性を持つ、例えばB(青)色の色材にてダミーパターンを形成するものである。これにより、ダミーパターン部においても、照射された紫外線が透過するため、従来通り、紫外線硬化型の接着剤を用いた両基板の貼り合わせが可能となるものである。
前述したように、ダミーパターン4面からカラー画素パターンが突出した場合、カラーフィルター1に形成するオーバーコート層5の平滑精度が低下するものである。このため、前述したように、第2の発明例においては、最も厚みを持つカラー画素パターンを形成するときに、同時にダミーパターン4を形成したカラーフィルターとしたものである。
例えば、従来の、多層干渉膜を用いたR(赤)、G(緑)、B(青)色のカラー画素パターンを形成したカラーフィルターにおいては、カラー画素パターンの厚みは、B(青)、R(赤)、G(緑)の順に厚く形成されるといえる。
このため、紫外線光に対し光透過特性を持つ色材、例えばB(青)色の色材にて、従来通りの厚みでダミーパターンを形成した場合、R(赤)、G(緑)色のカラー画素パターンがダミーパターン面より突出するものである。
このため、ダミーパターンを構成する色材が、照射された紫外線光を透過する性質を持たない場合、ダミーパターンは、紫外線光を遮光してしまうものである。
しかし、ダミーパターンを、相互に紫外線透過可能な間隙を隔てた複数パターンの集合、例えば図11に示すように、複数本のストライプパターン9の集合により形成した場合、照射された紫外線光は、各ストライプパターン9の間を通過出来るといえる。
このため、各ストライプパターン9の間を通過した紫外線光により、従来通り、紫外線硬化型の接着剤を硬化することが出来、基板の貼り合わせが可能となる
ものである。
各パターンの大きさおよび、間隔は、使用する紫外線硬化型の接着剤の仕様、すなわち、硬化に必要な光量等により異なるため、適宜設定することが望ましい
といえる。
前述した(発明が解決しようとする課題)で記したように、従来のカラーフィルターでは、表面平滑なオーバーコート層を得るために手間の掛かる煩雑な形成工程を必要としていた。また、オーバーコート層の材質は、感光性を有しなければならないという制約を受けていたため、耐性に劣り、また可視光領域に光吸収領域を持つなど、本来望ましくない材質のものを使わざるを得なかった。
しかし、本発明により得られたカラーフィルターは、スピンコート法、またはロールーコート法等の公知の塗布法等により、容易に表面平滑なオーバーコート層を成膜できるものである。また、オーバーコート層の材質は、感光性を有する必要が無いため、アクリル樹脂、エポキシ樹脂等の透明性が高く、かつ、耐性のある材質を使用することが可能となるものである。
2 透明基板
3 画素パターン
4 ダミーパターン
5 オーバーコート層
6 合わせ用マーク
7 露光用マスク
8 盛り上がり部
9 ストライプパターン
Claims (5)
- 透明樹脂からなるオーバーコート層が形成されたカラーフィルターにおいて、
透明基板上に少なくとも複数色のカラー画素パターンと額縁状のパターンとオーバーコート層が設けられ、前記複数色のカラー画素パターンが所定の部位に設けられており、
前記額縁状のパターンが感光性樹脂から形成されてなり、
前記額縁状のパターンが前記カラー着色パターンの領域外に形成され、
前記額縁状のパターンが透明基板の板端部位まで覆う額縁状であり、
前記カラー画素パターンの厚みが前記額縁状のパターンの厚みと同一又は小さく、
前記オーバーコート層が塗布手段又は成膜手段により形成されており、
前記オーバーコート層が略平滑であることを特徴とするカラーフィルター。 - 前記カラー画素パターンが着色顔料を分散した感光性樹脂から形成されてなることを特徴とする請求項1に記載のカラーフィルター。
- 前記額縁状のパターンに紫外線透過可能な間隙が設けられていることを特徴とする請求項1に記載のカラーフィルター。
- 前記透明基板上に所定のパターンを有するブラックマトリクス層が形成されたことを特徴とする請求項1又は2に記載のカラーフィルター。
- 前記ブラックマトリクス層が黒色樹脂又は金属クロムを用いて形成されたことを特徴とする請求項3に記載のカラーフィルター。
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