JP2946700B2 - 液晶表示用カラーフィルタ製造法 - Google Patents

液晶表示用カラーフィルタ製造法

Info

Publication number
JP2946700B2
JP2946700B2 JP24506190A JP24506190A JP2946700B2 JP 2946700 B2 JP2946700 B2 JP 2946700B2 JP 24506190 A JP24506190 A JP 24506190A JP 24506190 A JP24506190 A JP 24506190A JP 2946700 B2 JP2946700 B2 JP 2946700B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
silicone rubber
rubber layer
color filter
ink
black matrix
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP24506190A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH04123006A (ja
Inventor
昌夫 岩本
邦子 木村
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.)
TORE KK
Original Assignee
TORE KK
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 TORE KK filed Critical TORE KK
Priority to JP24506190A priority Critical patent/JP2946700B2/ja
Publication of JPH04123006A publication Critical patent/JPH04123006A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2946700B2 publication Critical patent/JP2946700B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
  • Optical Filters (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は表示品質の高い、低コストな液晶表示用カラ
ーフィルタの製造法に関するものである。
[従来の技術] 液晶表示用カラーフィルタは、透明基板上に形成され
た赤、緑、青の三原色の画素を一絵素とし多数の絵素か
ら構成される。そして各画素間には、表示コントラスト
を高めるために一定の幅を持つ遮光領域(一般に黒色で
ブラックマトリクスと称されている)が設けられる。
カラーフィルタの製造には、フォトリソグラフィの手
法を用いて形成した可染媒体を染色する方法、顔料分散
感光性組成物を用いる方法、パターニングした電極を利
用した電着法などのほか、低コストの製造法として印刷
法やインクジェット法で着色部分を形成する方法があ
る。
従来の製造法の内、低コストのカラーフィルタを提供
できる印刷法やインクジェット法では、各着色領域の画
素のにじみなどを防止して高精度の着色を実現するため
に、予めフォトリソグラフィ法で作製できるブラックマ
トリクスを利用する試みが提案されている。そのため、
ブラックマトリクスを形成する材料に、着色剤の着色目
的領域外への拡がりを防止する効果の付与を求めてい
る。
例えば、特開昭59−75205号公報では、3色の色素を
基板上に配置するのにインクジェット法を用いる技術を
開示している。色素の目的領域外への拡がりを防止する
ため、ヌレ性の悪い物質で拡散防止パターンの形成が有
効と称しているが、具体的技術の開示がない。また、印
刷法でのカラーフィルタ製造方法に係わる特開昭62−10
6407号公報でも、印刷インキのにじみを防止し、印刷精
度の向上のために、インキとして、仕切り壁に対してぬ
れ難いものを推奨している。しかしながら、基板にはヌ
レ易く、仕切り壁にヌレ難いインキ材料の選定は困難で
ある。
[発明が解決しようとする課題] 本発明は、印刷法あるいはインクジェット法などの着
色工程で有効に作用する仕切り壁を作製することを特徴
とする、表示品質が高く、低コストな液晶表示用カラー
フィルタの製造法を提供するものである。
[課題を解決するための手段] 本発明は、パターン化されたブラックマトリクスが形
成された光透過性基板上に、感光性樹脂層およびシリコ
ーンゴム層とをこの順に積層し、フォトリソグラフィ法
で該ブラックマトリクスを通じて露光し、現像処理を行
ない、所望のパターン状にシリコーンゴム層のみ、また
はシリコーンゴム層とその下部の感光性樹脂層とを共に
除去した部位を作成し、除去された部位を赤、緑、青の
三原色に着色することを特徴とする液晶表示用カラーフ
ィルタ製造法である。
本発明では、カラーフィルタのブラックマトリクスと
なるパターン化された遮光膜を予め形成してあるガラス
基板上にフォトリソグラフィでのパターン形成能をもつ
感光性樹脂層と撥油・撥水作用の大なるシリコーンゴム
層をこの順に積層した材料を用いて、ブラックマトリク
スの形成と共に、印刷インキやインキジェット法などで
付与されるインキのにじみや拡がりを防止して、高精度
のカラーフィルタの製造を行なう。
本発明で形成される光透過性基板上のブラックマトリ
クスは、クロムのスパッタリングまたは黒色樹脂膜の塗
布、必要に応じてレジスト塗布、パターン露光、現像お
よびベーキング、クロムまたは黒色樹脂膜のエッチン
グ、最後に必要に応じてレジストの剥離の手順で形成さ
れる。そのパターン形状は、要求によりストライプ状、
格子状など任意に選択することが可能である。
本発明で用いる感光性樹脂層の組成物は、光透過性基
板上に予め形成された遮光性のブラックマトリクスを通
じて露光し、光の遮断された部分の感光性樹脂層とその
上のシリコーンゴム層を基板上に残存させる必要があ
り、そのためには、露光部が変化して現像溶剤に可溶化
する性質を有することが必須である。この様な要求に適
した感光性樹脂組成物としては、LSIの製造に用いられ
るポジ型レジストがある。ポジ型レジストとしては、例
えば、クレゾールノボラック樹脂にナフトキノンジアジ
ド化合物を配合したものであり、市販のレジストをその
まま利用することもできる。本発明の目的は、光透過性
基板上に予め形成されたブラックマトリクスに一致した
位置にインキ反発性を有する仕切り壁を作製し、その仕
切り壁に囲まれた部分を着色してカラーフィルタを製造
しようとするものである。露光・現像で露光部のシリコ
ーンゴム層のみ、またはシリコーンゴム層とその下の感
光性樹脂層とを共に除去する場合があるが、着色目的の
ために樹脂層の改質や必要特性付与のため種々の成分の
添加などが行われる。例えば、露光部分のシリコーンゴ
ム層のみが現像工程で除去される構成にすると、印刷イ
ンキやインクジェット法であたえられるインキ成分の受
容が容易になり、インクジェット法で染料インキを噴射
して樹脂層を染色することができる。この様にシリコー
ンゴム層のみを剥離可能にする手段として、特公昭61−
54222号に開示されている方法を用いることができる。
インクジェット法で染料インキを噴射して樹脂層を染色
するためには、染着部位を有する成分を反応、混合など
の手段で樹脂に与えておくことが必要である。染着性媒
体として、既知の天然高分子材料であるコラーゲン、カ
ゼイン、ゼラチンなどをベースに本発明の目的に応じた
変性も可能である。
表層に塗設されるシリコーンゴム層は、インキ成分の
反発効果を有することが必須であり、これに限定される
ものではないが、次の様な繰り返し単位を有する分子量
数千〜数十万の線状有機ポリシロキサンを主成分とする
ものである。
(ここでnは2以上の整数、Rは炭素数1〜10のアルキ
ル基、アルケニル基あるいはフェニル基である) この様な線状有機ポリシロキサンをまばらに架橋する
ことによりシリコーンゴムが得られる。架橋剤は、いわ
ゆる室温(低温)硬化型のシリコーンゴムに使われるア
セトキシシラン、ケトオキシムシラン、アルコキシシラ
ン、アミノシラン、アミドシラン、アルケニオキシシラ
ンなどであり、通常線状の有機ポリシロキサンとして末
端が水酸基であるものと組み合わせて、それぞれ脱酢酸
型、脱オキシム型、脱アルコール型、脱アミン型、脱ア
ミド型、脱ケトン型のシリコーンゴムとなる。また、シ
リコーンゴムには、触媒として少量の有機スズ化合物な
どが添加される。
感光性樹脂層とシリコーンゴム層の接着のために層間
に接着層として種々のものを用いることがあり、特にア
ミノシラン化合物や有機チタネート化合物が好ましい。
感光性樹脂層とシリコーンゴム層間に接着層を設ける代
わりにシリコーンゴム層に接着成分を添加しておくこと
もできる。この添加接着成分としてもアミノシラン化合
物や有機チタネート化合物が使用できる。
本発明の光透過性基板としては、特に限定されること
なく、ガラス、プラスチックフィルムまたはシートなど
が好ましく用いられる。
本発明の構成物は、例えば、次の様にして作製でき
る。まず、予めブラックマトリクスが形成されている光
透過性基板の上に必要に応じて接着剤層あるいはインキ
受容性改良層となる透明薄膜を形成したのち、ディップ
法、ローラ等コータ類、ホエラー、スピナーなどの回転
塗布装置を用い、感光性樹脂層を構成する組成物溶液を
塗布・乾燥および必要に応じてキュアする。必要なら、
該感光性樹脂層の上に、上記と同様の方法で接着層を塗
布・乾燥してから、シリコーンゴム層を同様の方法で塗
布し、通常100〜130℃の温度で数分熱処理してシリコー
ンゴム層を形成する。必要ならば、保護カバーフィルム
を該シリコーンゴム層上にラミネータ等を用いてカバー
することがある。保護フィルムは、保管、運搬、取扱い
中や作業工程での表面シリコーンゴム層の損傷を防止す
るために設けるもので、一般にはポリプロピレンやポリ
エステルフィルムを用いる。フィルムの厚さは100μm
程度以下のものがよい。予め光透過性基板上に形成され
ているブラックマトリクスを遮光パターンとしてパター
ン露光し、現像することで、シリコーンゴム層のみまた
はシリコーンゴム層と感光性樹脂層とを除去して、凹状
シリコーンゴム不在部分を形成する。これらのシリコー
ンゴム不在部およびシリコーンゴムを表層に保持した部
分のサイズとの相互の比率は使用目的に応じて変わる。
本発明は、液晶表示素子のためのカラーフィルタの提
供を目的にしている。カラーフィルタの各画素のサイズ
は100μm前後であり、各画素に設けられる遮光性の仕
切り、即ちブラックマトリクスの線幅は20μm前後であ
る。これらの画素は線状に配置されたいわゆるストライ
プタイプであったり、ブラックマトリクスに周りを囲ま
れた着色部が格子状に配置される場合もある。これらの
細分された着色予定部位に、印刷法あるいはインクジェ
ット法などでインキ等の着色剤あるいはその部位を染色
するための染料成分を供給してカラーフィルタ製造目的
を達成するものである。
以下に本発明の態様を実施例を示し説明するが、これ
らに限定されるものではない。
[実施例] 実施例1 ガラス板上に、約1500Åのクロムスパッタ膜を形成
し、レジストを用いたフォトリソグラフィ法で幅30μ
m、間隔150μmの線状のブラックマトリクスを作製し
た。このガラス基板のブラックマトリクス膜と同じ面上
に、エステル化度45%のフェノールノボラック樹脂(住
友ベークライト社製、“スミレジン"PR50235)のナフト
キノン−1,2−ジアジド−5−スルホン酸エステル(分
子量約1300)の10重量%ジオキサン溶液を塗布し、60℃
熱風中で乾燥し、厚さ2μmの感光性樹脂層を設けた。
この上に、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン(UC
C製:A1100)の0.5重量%n−ヘキサン溶液を塗布し、10
0℃熱風中で乾燥した。さらに、この上に次の組成を有
するシリコーンゴム組成物の10重量%,n−ヘプタン溶液
を塗布し、100℃熱風中で乾燥して厚さ2μmのシリコ
ーンゴム層を設けた。
シリコーンゴム層組成 イ.ポリジメチルシロキサン(分子量約8万、両末端OH
基) 100重量部 ロ.メチルトリアセトキシシラン 5重量部 ハ.酢酸ジブチルスズ 0.2重量部 シリコーンゴム層の上に保護のため、13μmのポリプ
ロピレンフィルムをラミネートした。
この積層物をアイドルフィン2000露光機にガラス基板
の側から光が当たる様にセットし、UV光を1mの距離から
60sec.照射した。保護フィルムを剥離し、シリコーンゴ
ムの表面を“アイソパー”(ESSO製)とエタノールとの
35/65(重量比)混合液を含んだ綿パッドで軽くこする
と、露光部分のシリコーンゴム層とその下の感光性樹脂
層が除去された。ブラックマトリクスの上には表層がイ
ンキ反発性に富むシリコーンゴム層である仕切り壁が存
在する。
軟化点145℃のシクロペンタジエン系樹脂(日石化学
“日石ネオレジン"540)50重量部とアルキッド樹脂5重
量部、石油系溶剤(日本石油製5号ソルベント)45重量
部を、窒素流下に混合、加熱昇温して200℃で1時間、
加熱撹拌してワニスAを得た。このワニスA80重量部と
フタロシアニンブルー20重量部を3本ロールで混練し
て、青インキを得た。緑インキの場合はに、フタロシア
ニングリーン、赤インキの場合にはブリリアントカーミ
ン6Bを使用した。
これらのインキと「東レ水なし平版」を用いた平版オ
フセット印刷法で、上記で得られた積層物に赤、緑、青
の三原色を順に印刷して着色した。インキは印刷適性良
好であり、仕切り壁で十分に反発され、色のにじみの無
い良好な着色ができた。
実施例2 実施例1において、感光性樹脂層のポリマ成分100重
量部に対して、感光性樹脂層を残存させるために、4,
4′−ジフェニルメタンジイソシアナート30重量部とジ
ブチル錫ジラウレート0.2重量部とを加え、予めブラッ
クマトリクスが形成されたガラス基板上に塗布し、120
℃、2min,加熱処理した。実施例1のシリコーンゴム組
成にさらに接着成分のγ−アミノプロピルトリエトキシ
シラン3重量部を加えたものの溶液を、その上に塗布
し、同様に硬化処理した。実施例1と同様に露光し、現
像して、露光部の感光性樹脂層がガラス基板上に残存し
ており、ブラックマトリクスの上には表層にシリコーン
ゴム層を有する仕切り壁のある加工品を得た。これの樹
脂層露出部に、実施例1と同様に印刷法で、赤、緑、青
の三原色を着色してカラーフィルタを製造した。シリコ
ーンゴム層の仕切り壁が効果的に作用してインキのにじ
みは全く起こらず混色のないカラーフィルタを得ること
ができた。
実施例3 実施例2と同様にして、露光部の感光性樹脂層がガラ
ス基板上に残存しており、ブラックマトリクスの上には
表層にシリコーンゴム層を有する仕切り壁のある加工品
を得た。
これの樹脂層露出部に、以下に示すインキ配合からな
るインクジェット用インキを噴射して着色した。シリコ
ーンゴム層の仕切り壁が効果的に作用してインキのにじ
みは全く起こらず混色のないカラーフィルタを得ること
ができた。
インキの配合 イ.ウレタン変性アクリレートオリゴマ 150重量部 ロ.ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート 15重量部 ハ.ベンジルジメチルケタール 10重量部 ニ.2−クロルチオキサントン 3重量部 ホ.チオシアン酸ソーダ 4重量部 ヘ.メチルエチルケトン 200重量部 ト.染料 10重量部 赤:ソルベントレッド132 青:ソルベントブルー67 緑:ソルベントブルー67/ソルベントイエロー89 実施例4 ガラス基板に、幅30μm,上下・左右の間隔がそれぞれ
150μmの格子状のブラックマトリクスを予めクロムス
パッタ膜で作製した。
実施例2において、感光性樹脂として、酸性染料に対
する染着部位となる置換基を有するモノマ成分を反応し
た、メチルメタクリレート/ヒドロキシエチルメタクリ
レート/ジメチルアミノプロピルメタクリレート(30/3
0/40モル比)三元共重合体のナフトキノン−1,2−ジア
ジド−5−スルホン酸エステルを用いたほかは同様に行
い、露光・現像した。酸性染料を含むインキをインクジ
ェット法で噴射塗布し、染着処理して、シリコーンゴム
層除去部を、赤、緑、青の三原色に着色しカラーフィル
タを得た。
トップコートのため、ブラックマトリクス部のシリコ
ーンゴム層が障害になるため、コート前に全面に露光し
てから、n−ヘプタンなどの溶剤を含む綿パッドで、そ
の部分をこすりシリコーンゴム層を除去した。
[発明の効果] 本発明の方法は、印刷法およびインクジェット法など
の手法でカラーフィルタのための着色部位を作製する際
に大きな効果を発揮するものである。
カラーフィルタの画素間に遮光性の仕切りであるブラ
ックマトリクスを構成することは、必須の要件であり、
印刷法やインクジェット法などの大型カラーフィルタの
経済的作製法を実現するための手法として、インキ反発
性の仕切り壁の作製もまた必要な条件である。本発明
は、これらの重要な要素を簡便にかつ有効に実行でき、
さらに表示品質の高い液晶表示用カラーフィルタを得る
方法を開示したものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G02B 5/20 G02F 1/1335 505 G09F 9/35 320

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】パターン化されたブラックマトリクスが形
    成された光透過性基板上に、感光性樹脂層およびシリコ
    ーンゴム層とをこの順に積層し、フォトリソグラフィ法
    で該ブラックマトリクスを通じて露光し、現像処理を行
    ない、所望のパターン状にシリコーンゴム層のみ、また
    はシリコーンゴム層とその下部の感光性樹脂層とを共に
    除去した部位を作成し、除去された部位を赤、緑、青の
    三原色に着色することを特徴とする液晶表示用カラーフ
    ィルタ製造法。
  2. 【請求項2】赤、緑、青の三原色に着色した後、全面に
    光照射し、遮光膜部の表層のシリコーンゴム層を除去す
    ることを特徴とする請求項(1)記載の液晶表示用カラ
    ーフィルタ製造法。
JP24506190A 1990-09-14 1990-09-14 液晶表示用カラーフィルタ製造法 Expired - Fee Related JP2946700B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24506190A JP2946700B2 (ja) 1990-09-14 1990-09-14 液晶表示用カラーフィルタ製造法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24506190A JP2946700B2 (ja) 1990-09-14 1990-09-14 液晶表示用カラーフィルタ製造法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH04123006A JPH04123006A (ja) 1992-04-23
JP2946700B2 true JP2946700B2 (ja) 1999-09-06

Family

ID=17128008

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP24506190A Expired - Fee Related JP2946700B2 (ja) 1990-09-14 1990-09-14 液晶表示用カラーフィルタ製造法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2946700B2 (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1993024240A1 (en) * 1992-06-01 1993-12-09 Advanced Technology Incubator, Inc. Light influencing element for high resolution optical systems and method of making same
DE69523351T2 (de) 1994-01-28 2002-05-02 Canon Kk Farbfilter, Verfahren zu seiner Herstellung, und Flüssigkristalltafel
JP3720439B2 (ja) * 1995-01-06 2005-11-30 キヤノン株式会社 データ入出力制御装置及びデータ入出力制御方法
JP3576627B2 (ja) * 1995-01-25 2004-10-13 キヤノン株式会社 カラーフィルタの製造方法及び液晶表示装置
US7172842B2 (en) * 2004-05-12 2007-02-06 Chunghwa Picture Tubes, Ltd. Color filter array plate and method of fabricating the same
TWI398710B (zh) 2009-08-04 2013-06-11 Au Optronics Corp 畫素結構的製作方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPH04123006A (ja) 1992-04-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3927654B2 (ja) カラーフィルタおよび液晶表示装置の製造方法
EP0867748B1 (en) Production process of color filter for use in a liquid crystal display device
JP3576627B2 (ja) カラーフィルタの製造方法及び液晶表示装置
CN102112923A (zh) 负型感光性组合物、使用该组合物的光学元件用间隔壁及具有该间隔壁的光学元件
JPH04123005A (ja) カラーフィルタ製造法
JP3190219B2 (ja) 液晶用カラーフィルターの製造方法及び液晶用カラーフィルター及び該カラーフィルターを具備する液晶パネル
JPH05241012A (ja) 液晶表示用カラ−フィルタの製造方法
JPH10332925A (ja) カラーフィルタ基板とその製造方法、該基板を用いた液晶素子
JP2946700B2 (ja) 液晶表示用カラーフィルタ製造法
JPH07248413A (ja) カラーフィルタの製造方法
JP3897442B2 (ja) カラーフィルターの製造方法、及びこのカラーフィルターを用いた液晶素子
JPH08227012A (ja) カラーフィルタの製造方法
JPH05241011A (ja) 液晶表示用カラ−フィルタの製造方法
JPH04123007A (ja) カラーフィルタ製造方法
JPH10268126A (ja) カラーフィルタ基板及びその製造方法、該基板を用いた液晶素子
JPH1114821A (ja) カラーフィルタ基板及びその製造方法
JP4320806B2 (ja) 表示装置用カラーフィルタ及びその製造方法及び表示装置
JP2002243931A (ja) ブラックマトリクス基板、カラーフィルタ及びその製造方法、液晶素子
JPH0785121B2 (ja) カラーフィルターの製造方法
JPH05224012A (ja) 液晶表示用カラーフィルターの製造法
JPH04195102A (ja) カラーフィルタ製造法
JPH05232313A (ja) 液晶表示素子用カラ−フィルタの製造方法
JP2773218B2 (ja) カラーフィルターの製造方法
JPH09302500A (ja) アニオン性電着塗料によるカラーフィルタ製造方法
JPH0486801A (ja) カラーフィルタの製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees