JP3055571B2 - カラーフィルタの製造方法 - Google Patents
カラーフィルタの製造方法Info
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- JP3055571B2 JP3055571B2 JP10467191A JP10467191A JP3055571B2 JP 3055571 B2 JP3055571 B2 JP 3055571B2 JP 10467191 A JP10467191 A JP 10467191A JP 10467191 A JP10467191 A JP 10467191A JP 3055571 B2 JP3055571 B2 JP 3055571B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、たとえば液晶カラー
テレビのようなカラー表示パネルに用いるカラーフィル
タの製造技術、特に、大画面化および低コスト化を図る
上で有効な技術に関する。
テレビのようなカラー表示パネルに用いるカラーフィル
タの製造技術、特に、大画面化および低コスト化を図る
上で有効な技術に関する。
【０００２】
【従来の技術およびその問題点】一般に、この種のカラ
ーフィルタは、基本的に、ガラス基板等の透明なフィル
タ基板の一面に、赤、緑、青などの互いに異なる分光特
性をもつ複数色のフィルタ画素を備え、そして、多くの
場合に、各フィルタ画素の境界部分に遮光パターンを備
えている。遮光パターンは、表示パネルによる表示画像
の鮮明度を高める上で効果があるといわれる。
ーフィルタは、基本的に、ガラス基板等の透明なフィル
タ基板の一面に、赤、緑、青などの互いに異なる分光特
性をもつ複数色のフィルタ画素を備え、そして、多くの
場合に、各フィルタ画素の境界部分に遮光パターンを備
えている。遮光パターンは、表示パネルによる表示画像
の鮮明度を高める上で効果があるといわれる。
【０００３】こうしたカラーフィルタの一つとして、た
とえば、特開昭６０−１５９８０２号あるいは特開平１
−２８７５０４号の各公報が示すように、一面に多数の
凹部が形成されたフィルタ基板と、それら凹部の中に形
成されたフィルタ画素とから成るものが知られている。
この種のカラーフィルタは、各フィルタ画素が凹部内に
あることから、光の拡散が少なく、より鮮明な画像を表
示することができる。しかし一方、フィルタ基板の一面
に凹部を形成する必要上、その分だけ工程が多くなり、
コストが高くなるという問題を生じる。特に、従来で
は、凹部をエッチング加工によって形成しているので、
製造設備が大がかりとなり、それがコスト高を増長し、
また、フィルタ基板の大型化（たとえば３０ｃｍ×３０
ｃｍ、あるいはそれ以上の大きさ）に伴って、基板上で
の凹部のバラツキを小さくすることが困難になるという
他の問題を生じるおそれもある。
とえば、特開昭６０−１５９８０２号あるいは特開平１
−２８７５０４号の各公報が示すように、一面に多数の
凹部が形成されたフィルタ基板と、それら凹部の中に形
成されたフィルタ画素とから成るものが知られている。
この種のカラーフィルタは、各フィルタ画素が凹部内に
あることから、光の拡散が少なく、より鮮明な画像を表
示することができる。しかし一方、フィルタ基板の一面
に凹部を形成する必要上、その分だけ工程が多くなり、
コストが高くなるという問題を生じる。特に、従来で
は、凹部をエッチング加工によって形成しているので、
製造設備が大がかりとなり、それがコスト高を増長し、
また、フィルタ基板の大型化（たとえば３０ｃｍ×３０
ｃｍ、あるいはそれ以上の大きさ）に伴って、基板上で
の凹部のバラツキを小さくすることが困難になるという
他の問題を生じるおそれもある。
【０００４】
【発明の目的】この発明の目的は、大画面化が求めら
れ、カラーフィルタが大型化したとしても、低コスト化
を図りつつ、フィルタ画素などの加工精度の上でも有利
な技術を提供することにある。
れ、カラーフィルタが大型化したとしても、低コスト化
を図りつつ、フィルタ画素などの加工精度の上でも有利
な技術を提供することにある。
【０００５】
【そのための手段および作用】この発明では、ＰＳ版や
感光性樹脂版といった感光性版材に、フィルタ画素に対
応する凸状画線部を形成する一方、表面に加熱変形可能
な樹脂製の活性層を有するフィルタ基板を用意し、この
フィルタ基板と前記感光性版材とを重ね合わせ、加熱お
よび加圧処理することによって、前記活性層にフィルタ
画素用の凹部を形成するようにしている。フィルタ画素
用の凹部自体は、せいぜい１μｍ程度の深さであり、そ
れをいわば熱プレスによって成形するので、大型化した
フィルタ基板でも全体にわたり高精度に加工することが
できる。そして、そうした凹部の中に位置するフィルタ
画素は、染料あるいは顔料等の色材と樹脂バインダとを
含むインキによって構成する。フィルタ画素を形成する
手段としては、凹部を形成した後、その凹部内にインキ
を埋め込む方法、あるいは、前記加熱および加圧処理す
るに先立ち、前記凸状画線部に予めインキを塗布してお
き、凹部の成形と同時に凹部内にインキを埋め込むよう
にする方法のいずれをも適用することができる。その場
合、赤、緑、青などの各色ごとにフィルタ画素を形成す
るので、全体の処理工程を簡便にする点からすると、予
めインキングする後者の方がより好ましい。
感光性樹脂版といった感光性版材に、フィルタ画素に対
応する凸状画線部を形成する一方、表面に加熱変形可能
な樹脂製の活性層を有するフィルタ基板を用意し、この
フィルタ基板と前記感光性版材とを重ね合わせ、加熱お
よび加圧処理することによって、前記活性層にフィルタ
画素用の凹部を形成するようにしている。フィルタ画素
用の凹部自体は、せいぜい１μｍ程度の深さであり、そ
れをいわば熱プレスによって成形するので、大型化した
フィルタ基板でも全体にわたり高精度に加工することが
できる。そして、そうした凹部の中に位置するフィルタ
画素は、染料あるいは顔料等の色材と樹脂バインダとを
含むインキによって構成する。フィルタ画素を形成する
手段としては、凹部を形成した後、その凹部内にインキ
を埋め込む方法、あるいは、前記加熱および加圧処理す
るに先立ち、前記凸状画線部に予めインキを塗布してお
き、凹部の成形と同時に凹部内にインキを埋め込むよう
にする方法のいずれをも適用することができる。その場
合、赤、緑、青などの各色ごとにフィルタ画素を形成す
るので、全体の処理工程を簡便にする点からすると、予
めインキングする後者の方がより好ましい。
【０００６】
【第１の実施例】金属アルミニウムをベースとした市販
のＰＳ版１０の一面に、焼付けおよび現像の所定の処理
を経て、図１に示すように、第１色目のフィルタ画素に
対応する凸状画線部１２を形成する。ついで、凸状画線
部１２の被膜強度を高めるため、ＰＳ版１０に対し、た
とえば１００℃、３分間のバーニングを行う。その後、
校正機を用いて凸状画線部１２の上にカラーフィルタ用
インキ２０を塗布する。一方、その一方の表面に基板の
本体３０の材料よりも低い熱変形温度をもつ樹脂製の活
性層３１を有するフィルタ基板３２を用意する。フィル
タ基板３２の本体３０としては、厚さ１００μｍ〜１．
５ｍｍ程度、好ましくは３００μｍ程度のアクリルある
いはポリエチレン等の透明樹脂板を利用する。また、表
面の活性層３１は、透明樹脂によって形成するが、その
材料としては、熱変形温度の低い塩化ビニリデンやポリ
エステル等を選ぶ。この活性層３１はロールコータ等に
より塗布し、その厚さは約１μｍ程度とする。
のＰＳ版１０の一面に、焼付けおよび現像の所定の処理
を経て、図１に示すように、第１色目のフィルタ画素に
対応する凸状画線部１２を形成する。ついで、凸状画線
部１２の被膜強度を高めるため、ＰＳ版１０に対し、た
とえば１００℃、３分間のバーニングを行う。その後、
校正機を用いて凸状画線部１２の上にカラーフィルタ用
インキ２０を塗布する。一方、その一方の表面に基板の
本体３０の材料よりも低い熱変形温度をもつ樹脂製の活
性層３１を有するフィルタ基板３２を用意する。フィル
タ基板３２の本体３０としては、厚さ１００μｍ〜１．
５ｍｍ程度、好ましくは３００μｍ程度のアクリルある
いはポリエチレン等の透明樹脂板を利用する。また、表
面の活性層３１は、透明樹脂によって形成するが、その
材料としては、熱変形温度の低い塩化ビニリデンやポリ
エステル等を選ぶ。この活性層３１はロールコータ等に
より塗布し、その厚さは約１μｍ程度とする。
【０００７】こうして準備したフィルタ基板３２および
ＰＳ版１０を、表面の活性層３１と凸状画線部１２側と
が接するように重ね合わせて加熱および加圧処理する。
この処理には、真空熱プレス機を用い、たとえば真空度
−４５ｍｍＨｇ、温度１２０℃、圧力１５ｋｇ／ｃ
ｍ2、５分でプレスをする。その後、真空および加圧の
状態を保ったまま、２０分程度冷却して室温まで温度を
落とす。その冷却後、ＰＳ版１０およびフィルタ基板３
２とをプレス機から取り出して、ＰＳ版１０とフィルタ
基板３２とを分離する。分離したフィルタ基板３２を見
ると、図２に示すように、表面の活性層３１の中にほぼ
１μｍ深さの凹部３５が形成され、その凹部３５の中に
インキ２０が転移し、凹部３５を埋めていた。凹部３５
内のインキ２０は、プレス時の熱によって硬化している
ため、本体３０との接着も強固であった。
ＰＳ版１０を、表面の活性層３１と凸状画線部１２側と
が接するように重ね合わせて加熱および加圧処理する。
この処理には、真空熱プレス機を用い、たとえば真空度
−４５ｍｍＨｇ、温度１２０℃、圧力１５ｋｇ／ｃ
ｍ2、５分でプレスをする。その後、真空および加圧の
状態を保ったまま、２０分程度冷却して室温まで温度を
落とす。その冷却後、ＰＳ版１０およびフィルタ基板３
２とをプレス機から取り出して、ＰＳ版１０とフィルタ
基板３２とを分離する。分離したフィルタ基板３２を見
ると、図２に示すように、表面の活性層３１の中にほぼ
１μｍ深さの凹部３５が形成され、その凹部３５の中に
インキ２０が転移し、凹部３５を埋めていた。凹部３５
内のインキ２０は、プレス時の熱によって硬化している
ため、本体３０との接着も強固であった。
【０００８】以上の処理を赤、緑、青の３色分繰り返す
ことによって、図３に示すようなカラーフィルタ５０を
形成した、カラーフィルタ５０では、各フィルタ画素５
２がフィルタ基板３２の表面の凹部３５内のインキ２０
から成り、しかも、凹部３５に隣り合う部分５３はＰＳ
版１０の砂目スクリーンの表面状態（ノングレアエンボ
ス）となり、乱反射防止効果が得られた。なお、カラー
フィルタ５０は、一般には、フィルタ画素５２側を液晶
に臨む形態で表示パネルに利用されるが、フィルタ画素
５２側とは反対の下面側を液晶に臨むようにすることも
できる。後の場合、前記熱プレス時に、フィルタ基板３
２の下面側に液晶保持用の配向パターンを形成した金型
を重ね合わせることによって、熱プレス処理時に同時に
配向のための液晶溝を形成することもできる。
ことによって、図３に示すようなカラーフィルタ５０を
形成した、カラーフィルタ５０では、各フィルタ画素５
２がフィルタ基板３２の表面の凹部３５内のインキ２０
から成り、しかも、凹部３５に隣り合う部分５３はＰＳ
版１０の砂目スクリーンの表面状態（ノングレアエンボ
ス）となり、乱反射防止効果が得られた。なお、カラー
フィルタ５０は、一般には、フィルタ画素５２側を液晶
に臨む形態で表示パネルに利用されるが、フィルタ画素
５２側とは反対の下面側を液晶に臨むようにすることも
できる。後の場合、前記熱プレス時に、フィルタ基板３
２の下面側に液晶保持用の配向パターンを形成した金型
を重ね合わせることによって、熱プレス処理時に同時に
配向のための液晶溝を形成することもできる。
【０００９】
【第２の実施例】第１の実施例では、熱プレスの前にＰ
Ｓ版１０にインキングを行っているが、インキングをし
ないＰＳ版１０を用いて、フィルタ基板３２にまず凹部
３５を形成し、ついで、凹部３５の中にインキを埋め込
むようにすることができる。その場合、凹部３５につい
ては、赤、緑、青の３色のものを一度に形成することが
好ましい。そして、各凹部３５の土手の部分に、図４に
示すように、カーボンを主体とした黒のインキ５５を載
せることによって遮光パターンを形成すると良い。凹部
３５内に各色のインキを埋め込む方法としては、ワイピ
ング、熱転写法あるいは昇華転写法など種々の方法を適
用することができる。なお、表面の活性層３１は、以上
に述べたように本体３０とは別の材料によって構成する
のが好ましいが、本体３０自体の熱変形温度が比較的低
い場合には、その本体の表面自体を活性層とすることも
できる。また、第１および第２の各実施例では、感光性
版材としてＰＳ版１０を用いているが、ＰＳ版に代えて
感光性樹脂版を利用することもできる。さらに、この発
明によるカラーフィルタ５０を実際の表示パネルに適用
する場合には、それを単独で用いることもできるし、あ
るいは、ガラス等の透明基板に貼り合わせて用いるよう
にすることもできる。
Ｓ版１０にインキングを行っているが、インキングをし
ないＰＳ版１０を用いて、フィルタ基板３２にまず凹部
３５を形成し、ついで、凹部３５の中にインキを埋め込
むようにすることができる。その場合、凹部３５につい
ては、赤、緑、青の３色のものを一度に形成することが
好ましい。そして、各凹部３５の土手の部分に、図４に
示すように、カーボンを主体とした黒のインキ５５を載
せることによって遮光パターンを形成すると良い。凹部
３５内に各色のインキを埋め込む方法としては、ワイピ
ング、熱転写法あるいは昇華転写法など種々の方法を適
用することができる。なお、表面の活性層３１は、以上
に述べたように本体３０とは別の材料によって構成する
のが好ましいが、本体３０自体の熱変形温度が比較的低
い場合には、その本体の表面自体を活性層とすることも
できる。また、第１および第２の各実施例では、感光性
版材としてＰＳ版１０を用いているが、ＰＳ版に代えて
感光性樹脂版を利用することもできる。さらに、この発
明によるカラーフィルタ５０を実際の表示パネルに適用
する場合には、それを単独で用いることもできるし、あ
るいは、ガラス等の透明基板に貼り合わせて用いるよう
にすることもできる。
【００１０】
【発明の効果】この発明によれば、フィルタ基板３２の
表面に熱変形温度の低い活性層３１を設け、その活性層
３１にＰＳ版、樹脂版等の感光性版材１０を利用して型
押しによってフィルタ画素用の凹部３５を形成するよう
にしているので、低コスト化を図りつつカラーフィルタ
の大画面化に有効に対応することができる。特に、感光
性版材１０側の凸状画線部１２に予めインキングを施
し、加熱および加圧処理によって同時にフィルタ画素５
２をも形成するようにした場合には、全体の処理工程が
簡便となり、コスト面でより有利である。また、この発
明によって、カラーフィルタの基板材料を樹脂化するこ
とができるので、表示パネルの軽量化をも図ることがで
きる。
表面に熱変形温度の低い活性層３１を設け、その活性層
３１にＰＳ版、樹脂版等の感光性版材１０を利用して型
押しによってフィルタ画素用の凹部３５を形成するよう
にしているので、低コスト化を図りつつカラーフィルタ
の大画面化に有効に対応することができる。特に、感光
性版材１０側の凸状画線部１２に予めインキングを施
し、加熱および加圧処理によって同時にフィルタ画素５
２をも形成するようにした場合には、全体の処理工程が
簡便となり、コスト面でより有利である。また、この発
明によって、カラーフィルタの基板材料を樹脂化するこ
とができるので、表示パネルの軽量化をも図ることがで
きる。
【図１】この発明の第１の実施例の処理工程を説明する
ための断面図である。
ための断面図である。
【図２】この発明の第１の実施例の加熱および加圧処理
を終えた状態を示す断面図である。
を終えた状態を示す断面図である。
【図３】第１の実施例によって製造したカラーフィルタ
の断面構造を示す図である。
の断面構造を示す図である。
【図４】この発明の第２の実施例を説明するための断面
図である。
図である。
１０ ＰＳ版（感光性版材） １２ 凸状画線部 ２０ インキ ３１ 活性層 ３２ フィルタ基板 ３５ 凹部 ５０ カラーフィルタ ５２ フィルタ画素
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02B 5/20 - 5/28
Claims (3)
- 【請求項１】 一面に多数の凹部が形成されたフィルタ
基板と、それら凹部の中に形成されたフィルタ画素とか
ら成るカラーフィルタを製造する方法において、感光性
版材の一面に、前記フィルタ画素に対応する凸状画線部
を形成し、その凸状画線部に前記フィルタ画素を形成す
るためのインキを塗布した後、前記感光性版材と、表面
に加熱変形可能な樹脂製の活性層を有するフィルタ基板
とを重ね合わせ、加熱および加圧処理することによっ
て、前記活性層にフィルタ画素用の凹部を形成し、しか
も、その凹部内に転移されるインキによってフィルタ画
素を形成することを特徴とするカラーフィルタの製造方
法。 - 【請求項２】 一面に多数の凹部が形成されたフィルタ
基板と、それら凹部の中に形成されたフィルタ画素とか
ら成るカラーフィルタを製造する方法において、前記フ
ィルタ画素に対応する凸状画線部を形成した感光性版材
と、表面に加熱変形可能な樹脂製の活性層を有するフィ
ルタ基板とを重ね合わせ、加熱および加圧処理すること
によって、前記活性層にフィルタ画素用の凹部を形成
し、その後、前記加熱および加圧処理の工程とは別に、
前記凹部にインキを埋め込んで前記フィルタ画素を形成
することを特徴とするカラーフィルタの製造方法。 - 【請求項３】 前記感光性版材は、ＰＳ版あるいは感光
性樹脂版のいずれか一つである、請求項１あるいは２の
カラーフィルタの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10467191A JP3055571B2 (ja) | 1991-04-10 | 1991-04-10 | カラーフィルタの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10467191A JP3055571B2 (ja) | 1991-04-10 | 1991-04-10 | カラーフィルタの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04311901A JPH04311901A (ja) | 1992-11-04 |
| JP3055571B2 true JP3055571B2 (ja) | 2000-06-26 |
Family
ID=14386938
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10467191A Expired - Lifetime JP3055571B2 (ja) | 1991-04-10 | 1991-04-10 | カラーフィルタの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3055571B2 (ja) |
-
1991
- 1991-04-10 JP JP10467191A patent/JP3055571B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04311901A (ja) | 1992-11-04 |
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