JP3197660B2 - カラーフィルタの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はカラーフィルタの製造方
法に係り、特に液晶ディスプレイ等に用いられるカラー
フィルタの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、フラットディスプレイとして、モ
ノクロあるいはカラーの液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）が
注目されている。カラーの液晶ディスプレイには、３原
色の制御を行うためにアクティブマトリックス方式およ
び単純マトリックス方式とがあり、いずれの方式におい
てもカラーフィルタが用いられている。そして、液晶デ
ィスプレイは、構成画素部を３原色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）と
し、液晶の電気的スイッチングにより３原色の各光の透
過を制御してカラー表示が行われる。

【０００３】このカラーフィルタは、透明基板上にＲ，
Ｇ，Ｂの各着色パターンからなる着色層と、各画素の境
界部分に位置するブラックマトリックスと、保護層およ
び透明電極層とを備えている。

【０００４】従来、カラーフィルタの製造方法として
は、染色基材を塗布し、フォトマスクを介して露光・現
像して形成したパターンを染色する染色法、感光性レジ
スト内に予め着色顔料を分散させておき、フォトマスク
を介して露光・現像する顔料分散法、あるいは印刷イン
キで各色を印刷する印刷法、基板上の導電膜をフォトマ
スクを介して露光してパターニングし、電気泳動的に着
色層を形成する電着法等が挙げられる。そして、液晶カ
ラーテレビやコンピュータ用液晶表示体のように大衆性
が求められる製品では、品質と共にその価格の低廉化が
最も大きな問題であり、このため製造コストの低減が望
まれている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
カラーフィルタの製造方法では、印刷法を除いていずれ
もフォトプロセスが繰り返し用いられるため、大面積の
カラーフィルタを製造する場合には大型露光装置が多数
必要となり、製造コストが高く、またスループット（処
理速度）が低いという問題があった。

【０００６】また、従来の印刷法はフォトプロセス工程
がなく、上記の他の方法に比べて工程が簡略であること
から製造コスト低減が期待されていたが、品質が劣り薄
膜トランジスタ（ＴＦＴ）型液晶ディスプレイには用い
ることができず、また製造時の良品歩留まりが低く、期
待されたほどの製造コスト低減が得られなかった。さら
に、従来の印刷法、例えば凹版に保持されたインキをブ
ランケットに転移し、その後、基板に転移してＲ，Ｇ，
Ｂの３色からなる着色層を形成する凹版オフセット印刷
では、ブランケットからワークへのインキ転移率が低
く、そのため連続印刷時の膜厚、線幅の変動が大きく、
カラーフィルタ用として要求される品質のパターンを安
定して連続印刷するのは困難であった。また、１色のイ
ンキを基板上に印刷する度にインキを硬化させる必要が
あり工程が煩雑であった。これは、基板上に既に転移さ
れ未硬化状態にあるインキ上にブランケットが接触する
と、基板上のインキがブランケットに再付着してしま
い、高精度の印刷を安定して行うことができないからで
ある。

【０００７】本発明は、上記のような事情に鑑みてなさ
れたものであり、液晶ディスプレイ等のフラットディス
プレイ、ＣＣＤ等のイメージャー、あるいはカラーセン
サ等に用いる高精度のカラーフィルタを低い製造コスト
で、かつ高いスループットで製造することのできるカラ
ーフィルタの製造方法を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明は定常流粘度が１００〜１８００pois
e 、複素弾性率が５５０００dyne／cm² 以下の範囲にあ
るインキと、臨界表面張力が１０〜２３dyne／cm、粘弾
性 tanδが０．０５〜０．２５の範囲にあるブランケッ
トとを使用し、版上のインキを一旦ブランケット上に転
移させた後に基板上に転移させ、その後、版上の他の色
のインキを一旦ブランケット上に転移させた後に、既に
前記基板上に転移されている未硬化状態のインキを前記
ブランケットに再付着させることなく、前記ブランケッ
ト上のインキを前記基板上に転移させ、この操作を所定
の色数となるまで繰り返し、その後、基板上の各色のイ
ンキを硬化して所望の色数からなる着色層を前記基板上
に形成するような構成とした。

【０００９】

【作用】先ず、版上の１色目のインキが一旦ブランケッ
ト上に転移された後に基板上に転移され、次に、版上の
他の色のインキが一旦ブランケット上に転移された後
に、同一基板上に転移されるが、この際、インキの定常
流粘度が１００〜１８００poise 、複素弾性率が５５０
００dyne／cm² 以下の範囲にあり、ブランケットの臨界
表面張力が１０〜２３dyne／cm、粘弾性 tanδが０．０
５〜０．２５の範囲にあるため、ブランケット上のイン
キがガラスに１００％の転移率で転移し、しかも既に基
板上に転移され未硬化状態にあるインキが再度ブランケ
ットに付着することはなく、これにより、１色の印刷が
終了する度にインキを硬化させることなく連続して同一
基板上に所定の色数からなるインキを印刷した後、一度
に各色のインキを硬化させて着色層を基板上に形成する
ことができる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図１は、本発明により製造されたカラーフ
ィルタを用いたアクティブマトリックス方式による液晶
ディスプレイ（ＬＣＤ）の一例を示す斜視図であり、図
２は同じく概略断面図である。図１および図２におい
て、ＬＣＤ１はカラーフィルタ１０と透明ガラス基板２
０とをシール部材３０を介して対向させ、その間に捩れ
ネマティック（ＴＮ）液晶からなる厚さ約５〜１０μｍ
程度の液晶層４０を形成し、さらにカラーフィルタ１０
と透明ガラス基板２０の外側に偏光板５０，５１が配設
され構成されている。

【００１１】図３はカラーフィルタ１０の拡大部分断面
図であり、カラーフィルタ１０は透明基板１３上に黒色
レリーフ（ブラックマトリックス）１４を形成したブラ
ックマトリックス基板１２と、このブラックマトリック
ス基板１２上のブラックマトリックス１４間に形成され
た着色層１６と、ブラックマトリックス１４と着色層１
６を覆うように設けられた保護層１８および透明共通電
極１９とを備えている。このカラーフィルタ１０は、透
明共通電極１９が液晶層４０側に位置するように配設さ
れている。そして、着色層１６は赤色パターン１６Ｒ、
緑色パターン１６Ｇおよび青色パターン１６Ｂからな
り、各着色パターンの配列は図１に示されるようにモザ
イク配列となっている。尚、着色パターンの配列はこれ
に限定されるものではなく、三角配列、ストライプ配列
等としてもよい。

【００１２】また、透明ガラス基板２０上には表示電極
２２が各着色パターン１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂに対応す
るように設けられ、各表示電極２２は薄膜トランジスタ
（ＴＦＴ）２４を有している。また、各表示電極２２間
にはブラックマトリックス１４に対応するように走査線
（ゲート電極母線）２６ａとデータ線２６ｂが配設され
ている。

【００１３】このようなＬＣＤ１では、各着色パターン
１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂが画素をなし、偏光板５１側か
ら照明光を照射した状態で各画素に対応する表示電極を
ＯＮ、ＯＦＦさせることで液晶層４０がシャッタとして
作動し、各着色パターン１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂのそれ
ぞれの画素を照射光が透過してカラー表示が行われる。

【００１４】カラーフィルタ１０の透明基板１３として
は、石英ガラス、低膨脹ガラス、ソーダライムガラス等
の可撓性のないリジット材、あるいは透明樹脂フィル
ム、光学用樹脂板等の可撓性を有するフレキシブル材を
用いることができる。この中で特にコーニング社製７０
５９ガラスは、熱膨脹率の小さい素材であり、寸法安定
性および高温加熱処理における作業性に優れ、また、ガ
ラス中にアルカリ成分を含まない無アルカリガラスであ
るため、アクティブマトリックス方式によるＬＣＤ用の
カラーフィルタに適している。

【００１５】次に、本発明によるカラーフィルタの製造
について図４を参照して説明する。図４において、ま
ず、凹版７１に赤色の着色層に対応したパターンで形成
された凹部７２に赤色インキＲを充填する（図４
（ａ））。次に、ブランケット６２を装着したブランケ
ット胴６１を凹版７１上に回転移動させながら圧着し、
凹部７２内の赤色インキＲをブランケット胴６１上に転
移させる（図４（ｂ））。そして、このブランケット胴
６１を、予めブラックマトリックス１４が形成されてい
る透明基板１３に圧着し、透明基板１３上の赤色パター
ン１６Ｒを形成すべき位置に赤色インキＲを転移させる
（図４（ｃ））。

【００１６】次に、緑色の着色層に対応したパターンで
形成された凹部７２を備える凹版７１を使用し、上記と
同様にしてブランケット胴６１上に緑色インキＧを転移
する。そして、ブランケット胴６１を既に赤色インキＲ
が転移されている透明基板１３に圧着し、透明基板１３
上の緑色パターン１６Ｇを形成すべき位置に緑色インキ
Ｇを転移させる（図４（ｄ））。この際、ブランケット
胴６１のブランケット６２と、透明基板１３上に既に転
移され未硬化状態にある赤色インキＲとが接触する。し
かし、本発明のカラーフィルタの製造方法では、後述す
るようなブランケットおよびインキを使用しているた
め、赤色インキがブランケット６２に再付着（バックト
ラップ）することはない。

【００１７】同様に、青色インキを透明基板１３上の転
移させる。この際にも、ブランケット胴６１のブランケ
ット６２と、透明基板１３上に既に転移され未硬化状態
にある赤色インキＲおよび緑色インキＧとが接触する
が、ブランケット６２に再付着（バックトラップ）する
ことはない。

【００１８】そして、赤色インキＲ、緑色インキＧおよ
び青色インキＢが転移された後に、３色のインキを同時
に硬化させることにより着色層１６を形成する。上述の
ように、本発明は既に基板上に転移され未硬化状態にあ
るインキが再度ブランケットに付着するバックトラップ
を０％に抑えることにより、１色の印刷が終了する度に
インキを硬化させることなく連続して同一基板上に所定
の色数からなるインキを印刷した後、一度に各色のイン
キを硬化させて着色層１６を基板上に形成することがで
きる。

【００１９】上記のようにして着色層１６を形成した
後、保護層１８を形成する。保護層１８は、カラーフィ
ルタ１の表面平滑化、信頼性の向上および液晶ディスプ
レイ（ＬＣＤ）において使用する際の液晶層への汚染防
止等を目的とするものであり、アクリル系樹脂、エポキ
シ系樹脂、ポリイミド系樹脂等の透明樹脂、あるいは二
酸化ケイ素等の透明無機化合物等を用いて形成すること
ができる。このような保護層の厚さは０．５〜５０μｍ
程度が好ましい。

【００２０】また、透明共通電極１９としては、酸化イ
ンジウムスズ（ＩＴＯ）膜等を用いることができる。Ｉ
ＴＯ膜は蒸着法、スパッタリング法等の公知の方法によ
り形成することができ、厚さは２００〜２０００Å程度
が好ましい。

【００２１】本発明では、上記の凹版７１からブランケ
ット胴６１へのインキ転移時のブランケット胴移動速度
ｖと、ブランケット胴６１上のインキを透明基板１３上
に転移する時のブランケット胴移動速度Ｖとを、ｖ≦Ｖ
となることを条件に、ｖは１〜３００mm／sec 、Ｖは１
〜３００mm／sec の範囲で設定することができる。特
に、ｖは１０〜１００mm／sec 、Ｖは１００〜３００mm
／sec の範囲が好ましい。このようにブランケット胴移
動速度を設定することにより、凹版７１からブランケッ
ト胴６１へのインキ転移、およびブランケット胴６１か
ら透明基板１３上へのインキ転移が共にほぼ１００％と
なる。

【００２２】また、本発明では、凹版７１の凹部７２の
深さ（版深）は５〜１０μｍ程度とすることが好まし
い。そして、所定の厚みでインキをブランケット胴６１
上に転移するには、版深を大きくする程、ブランケット
胴移動速度ｖを大きくすることができ、工程の時間短縮
が可能となる。また、使用するインキ毎に適宜版深を変
更してもよい。

【００２３】尚、図４に示された例では、着色層の作成
における印刷順序が赤、緑、青の順であったが、これに
限定されるものではない。また、透明基板１３として、
予めブラックマトリックスが形成されたものを使用して
いるが、ブラックマトリックスは着色層形成後に形成し
てもよい。

【００２４】ここで、本発明によるカラーフィルタの製
造において用いるインキおよびブランケットについて説
明する。まず、インキは定常流粘度が１００〜１８００
poise 、複素弾性率が５５０００dyne／cm² 以下の範囲
にあるインキである。定常流粘度は、キャリーメッド社
製ＣＳ１００レオメータを用いて、測定温度２０℃、測
定剪断速度０．０１〜２００／sec.の範囲で測定するこ
とができる。また、複素弾性率は、同じくキャリーメッ
ド社製ＣＳ１００レオメータを用いて、測定温度２０
℃、測定周波数０．３〜１０Ｈｚの範囲で測定すること
ができる。定常流粘度が１００poise 未満であるとブラ
ンケットからワークへのインキ転移率が１００％未満と
なり、またバックトラップを生じるようになり好ましく
なく、１８００poise を越えると版からブランケットへ
のインキ受理率が５０％以下となり、また、細線再現
性、線幅再現性も低下し好ましくない。また、複素弾性
率が５５０００dyne／cm² を越えると版からブランケッ
トへのインキ受理率が５０％以下となり好ましくない。

【００２５】インキを構成する樹脂としては、アクリル
系樹脂、ポリアミド系樹脂（ポリイミド樹脂、ポリアミ
ド樹脂）、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリカー
ボネート系樹脂、シリコーン系樹脂等が挙げられる。こ
の中で、特にアクリル系樹脂は、加熱による硬化段階で
粘度が低下し再流動して平坦化しやすく、着色層形成後
にロールプレス、ＯＰ塗布を不要とすることができるの
で好ましい。アクリル系樹脂として具体的には、下記に
式で示される多官能オリゴエステルアクリレート等のポ
リエステルアクリレート系樹脂が挙げられる。

【００２６】

【化１】 より具体的には、上記の式中、Ｘはエチレングリコー
ル、グリセリン、トリメチロールプロパン等の一般的な
多価アルコール残基、また、Ｙはフタル酸、イソフタル
酸、トリメリット酸、アジピン酸等の多塩基酸あるいは
その無水物残基により示されるものが好ましい。

【００２７】使用可能なアクリルモノマーとしては、ト
リメチロールプロパントリアクリレート（ＴＭＰＴ
Ａ）、トリプロピレングリコールジアクリレート（ＴＰ
ＧＤＡ）、ネオペンチルグリコールジアクリレートプロ
ピオンオキサイド付加物（ＮＰＧＤＡ−ＰＯ付加）等を
挙げることができる。

【００２８】また、上記の物性をインキに付与するため
に、ポリエステルアクリレート系樹脂と適正量のジアリ
ルフタレートプレポリマーとを加熱溶解することにより
粘度を調整することができる。

【００２９】また、インキに用いる溶剤としては、エチ
レングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコー
ルモノエチルエーテル、エチレングリコールイソプロピ
ルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、
ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレン
グリコールエチルエーテル、ジエチレングリコールモノ
ブチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエ
ーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル等
のグリコールエーテル系溶剤を挙げることができる。

【００３０】インキに使用する顔料としては、可溶性ア
ゾ系、不溶性アゾ系、縮合アゾ系等のアゾ系顔料、フタ
ロシアニン系顔料、インジゴ系、アントラキノン系、ペ
リレン系、ペリノン系、ジオキサジン系、キナクリドン
系、イソインドリノン系、フタロン系、メチン・アゾメ
チン系、あるいは金属錯体系を含む縮合多環系顔料、ま
たはこれらの任意の混合物を挙げることができる。

【００３１】次に、本発明において使用できるブランケ
ットについて説明する。ブランケットは、その表面ゴム
層の臨界表面張力が１０〜２３dyne／cm、好ましくは１
５〜２３dyne／cm、粘弾性 tanδが０．０５〜０．２５
の範囲にあるものを使用する。臨界表面張力が２３dyne
／cmより大きくなると、表面ゴム層のインキに対するぬ
れ性が高すぎてブランケットから基板へのインキ転移率
が低くなりパイリングを生じたり、あるいは基板上の未
硬化状態のインキがブランケットにバックトラップする
原因となる。また、臨界表面張力が１０dyne／cmより小
さくなると、版からブランケットへのインキ受理性が低
下し、細線再現性、線幅再現性が低下して好ましくな
い。

【００３２】ここで、インキ樹脂のモノマーと表面ゴム
層との接触角の測定は、以下のようにして行うことがで
きる。すなわち、測定対象のゴムを適当な寸法に切断
し、接触角計ＣＡ−Ｄ型（協和界面科学製）にて測定
し、Zismanプロットより求める。Zismanプロットに使用
した溶剤、およびその表面張力を以下に示す。

【００３３】 溶剤名 表面張力（dyne／cm） ・エタノール …２０．０５ ・ジエチレングリコールモノエチルエーテル …３１．９ ・トリメチロールプロパントリアクリレート …３５．５ ・ジアリルフタレート …３６．８ 一般に臨界表面張力が１０〜２３dyne／cmの範囲にある
ゴム材料としては、ジメチルシロキサン、メチルビニル
シロキサン、メチルフルオロビニルシロキサン、メチル
フェニルビニルシロキサン等や、上記ポリマーとＮＢ
Ｒ、ＥＰＤＭ、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）との
ブレンド及び共重合系、フッ素ゴム、及びＮＢＲ、ＥＰ
ＤＭ、ＳＢＲ等にシリコーンオイル等を混り込んだもの
及びＮＢＲ、ＥＰＤＭ、ＳＢＲをシロキサン雰囲気中で
１００〜２００℃で１時間程度ベーキングし、表面エネ
ルギーの小さなコート層を形成したものが挙げられる。

【００３４】次に、上述のようにして臨界表面張力を所
定の値になるようにした材料の粘弾性特性を調整する。
ここで、ゴムの粘弾性（ tanδ）はレオバイブロンＤＤ
Ｖ−II−ＥＰ（（株）オリエンテック）にて、温度２０
℃、周波数１１Ｈｚで測定する。

【００３５】ゴム材料の粘弾性は、生ゴム中の架橋基密
度、架橋基の局在化状態、充填剤の種類、含有率、粒
径、表面処理、架橋剤種類、１次加硫条件（温度、時間
等）、２次加硫の有無およびその条件等で調整できる。
ここで、使用する充填剤としては煙霧質シリカ、粉砕シ
リカ、沈殿シリカ、重炭酸カルシウム、炭酸カルシウ
ム、ケイソウ土、タルク、石英紛等を使用することがで
きる。

【００３６】本発明では、表面ゴム層４の粘弾性 tanδ
は０．０５〜０．２５の範囲、好ましくは０．１０〜
０．２０の範囲となるように設定する。表面ゴム層４の
粘弾性 tanδが０．０５未満である場合、版からブラン
ケットへのインキ受理性が低下し、画線の細り、エッジ
精度の低下となり好ましくない。また、粘弾性 tanδが
０．２５を越えるとブランケットの粘性的物性が大きく
なりすぎ、ピッチ精度、基板のチャッキングに悪影響を
与え好ましくない。

【００３７】上記のようなブランケットの表面ゴム層
は、基布および圧縮層上に表面ゴムを塗布した後、表面
が平滑なフィルムを表面ゴム塗布面に圧着させた状態で
加硫を行い、その後、フィルムを剥離して作成されるも
のである。また、表面が平滑なフィルムを圧着させた状
態で加硫を行い作製されたゴムシートを、表面が平滑な
フィルムが剥離された面が最表面となるように圧縮層上
にラミネートして作成してもよい。表面が平滑なフィル
ムとしては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フ
ィルム、ポリエチレン（ＰＥ）フィルム等が好ましい。

【００３８】尚、表面ゴム層は、アンカー層を介して圧
縮層上に形成してもよい。この場合、アンカー層は一層
だけの綿布層、シランカップラー剤等の材料により形成
することができる。このアンカー層の厚さは０〜５００
μｍ程度が好ましい。

【００３９】また、使用するブランケットは、いわゆる
コンプレッシブル型のブランケットに限定されるもので
はなく、圧縮層を備えていないソリッド型のブランケッ
トであってもよい。

【００４０】次に、実験例を示して本発明を更に詳細に
説明する。 実験例１ （インキ試料の作成）まず、下記の３種のワニス、３種
の顔料を調製した。

【００４１】 ワニスＡ： ・ポリエステルアクリレート （東亜合成化学工業（株）製オリゴエステルアクリレート M8060 ） …８５重量部 ・ジアリルフタレートプレポリマー …１５重量部 ワニスＢ： ・ロジン変性マレイン酸樹脂 …９５重量部 ・ポリビニルピロリドン … ５重量部 ワニスＣ： ・ポリエステルアクリレート （東亜合成化学工業（株）製オリゴエステルアクリレート M8030 ） …７０重量部 ・ジアリルフタレートプレポリマー …３０重量部 顔料Ａ： ・Ｒｅｄ アントラキノン系（クロモフタルレッド A2B ） …８０重量部 ・Ｙｅｌｌｏｗ ジスアゾ系（イエロー ZAY-565(D) ） …２０重量部 顔料Ｂ： ・Ｇｒｅｅｎ 臭素化シアニングリーン （リオノールグリーン 2Y-301 ）…７５重量部 ・Ｙｅｌｌｏｗ ジスアゾ系（イエロー ZAY-565(D) ） …２５重量部 顔料Ｃ： ・Ｂｌｕｅ イプシロン型フタロシアニングリーン （リオノールブルー ES ） …９５重量部 ・Ｖｉｏｌｅｔ ジオキサジンバイオレット （リオノゲンバイオレット RL ）… ５重量部 また、低分子量成分として、ジアリルフタレート、トリ
メチロールプロパントリアクリレート（ＴＭＰＴＡ）、
ジエチレングリコールモノエチルエーテル（ジオキシト
ール）、モノブチルエーテルを準備した。

【００４２】次に、下記の表１に示されるような割合で
顔料、ワニス、低分子量成分を混合し、３本ロールミル
にて混合してインキ試料１〜１３を作成した。

【００４３】

【表１】 上記のように作成したインキ試料の定常流粘度および複
素弾性率について、下記の測定条件にしたがって測定を
行い、結果を表２に示した。

【００４４】定常流粘度：キャリーメッド社製ＣＳ１０
０レオメータを用いて、測定温度２０℃、測定剪断速度
１００／sec.で測定。 複素弾性率：キャリーメッド社製ＣＳ１００レオメータ
を用いて、測定温度２０℃、測定周波数４．５８８Ｈｚ
で測定。

【００４５】

【表２】 （ブランケット試料の作成）基布と圧縮層からなる基材
上に表面ゴムを塗布した後、ＰＥＴフィルムを表面ゴム
塗布綿に圧着させた状態で加硫を行い、その後、フィル
ムを剥離して表面ゴム層（厚さ約１００μｍ）を形成し
てブランケット（試料１〜１６）を作成した。各ブラン
ケット（試料１〜１６）の作成条件は、以下に示す通り
とし、また、各試料ゴムの臨界表面張力、表面粗度、粘
弾性、硬度は、下記の表３に示す通りであった。この
時、ゴムの表面粗度、硬度の好適な範囲としては、表面
粗度Ｒａ１．０μｍ以下、硬度５０〜８０°であった。

【００４６】

【表３】 （１）試料１〜５の各ブランケットは表面ゴム層の臨界
表面張力を変えたものとした。

【００４７】試料１：臨界表面張力を１０dyne／cmとし
た。使用した表面ゴム層形成用の組成物及び加硫条件は
以下のようにした。 （組成物） 信越シリコーン（株）製 KE765-U …１００重量部 架橋剤 2,5- ジ−メチル-2,5- ジ−ｔ−ブチルフェロキシヘキサン … ５重量部 （加硫条件） １次加硫 １７０℃，２０分間 ２次加硫 ２００℃，４時間 ＊２次加硫中の雰囲気は滞留とした。この２次加硫中の
雰囲気条件はブランケット表面の臨界表面張力に大きな
影響を及ぼす。これは、２次加硫中の気散したゴム中の
低分子量シロキサンが表面に再付着するため、雰囲気滞
留の条件で２次加硫するとゴムの臨界表面張力が下がる
ためと考えられる。

【００４８】試料２：臨界表面張力を１８dyne／cmとし
た。使用した表面ゴム層形成用の組成物及び加硫条件は
以下のようにした。 （組成物） 信越シリコーン（株）製 KE765-U …１００重量部 架橋剤 2,5- ジ−メチル−2,5-ジ−ｔ−ブチルフェロキシヘキサン … ５重量部 （加硫条件） １次加硫 １７０℃，２０分間 ２次加硫 ２００℃，４時間 ＊２次加硫中、フレッシュエアーを導入した。

【００４９】試料３：臨界表面張力を２３dyne／cmとし
た。使用した表面ゴム層形成用の組成物及び加硫条件は
以下のようにした。 （組成物） 信越シリコーン（株）製 KE5570-U …１００重量部 架橋剤 2,5- ジ−メチル−2,5-ジ−ｔ−ブチルフェロキシヘキサン … ５重量部 （加硫条件） １次加硫 １７０℃，２０分間 ２次加硫 ２００℃，４時間 ＊２次加硫中、フレッシュエアーを導入した。

【００５０】試料４：臨界表面張力を８dyne／cmとし
た。使用した表面ゴム層形成用の組成物及び加硫条件は
以下のようにした。 （組成物） 信越シリコーン（株）製 KE765-U …１００重量部 架橋剤 2,5- ジ−メチル−2,5-ジ−ｔ−ブチルフェロキシヘキサン … ５重量部 （加硫条件） １次加硫 １７０℃，２０分間 ２次加硫 ２００℃，４時間 ＊２次加硫の雰囲気は滞留とした。さらにジメチル系シ
リコーンオイルを２次加硫に使用したチャンバー内で加
熱し、ゴム表面に強制的に低分子量シロキサンの再付着
被膜を形成した。

【００５１】試料５：臨界表面張力を２５dyne／cmとし
た。使用した表面ゴム層形成用の組成物及び加硫条件は
以下のようにした。 （組成物） 信越シリコーン（株）製 KE5570-U …１００重量部 日本合成ゴム（株）製 JSR N220SH … １０重量部 架橋剤 2,5- ジ−メチル−2,5-ジ−ｔ−ブチルフェロキシヘキサン … ５重量部 硫 黄 … ０．３重量部 チラウム … ０．１重量部 （加硫条件） １次加硫 １７０℃，２０分間 ２次加硫 ２００℃，４時間 尚、臨界表面張力は、下記の溶剤を使用し、協和界面科
学（株）、接触角計ＣＡ−Ｄ型にて測定し、Zismanプロ
ットより算出した。

【００５２】 溶剤名 表面張力（dyne／cm） ・エタノール ２０．０５ ・ジエチレングリコールモノエチルエーテル ３１．９ ・トリメチロールプロパントリアクリレート ３５．５ ・ジアリルフタレート ３６．８ （２）試料６〜９の各ブランケットは、表面ゴム層の表
面粗度を変えたものとした。すなわち、試料６〜９のブ
ランケットは、基布層（圧縮層も含む）の上にゴム層を
コーティングし、そのゴム層上に任意の面粗度を持つＰ
ＥＴを圧着した後、１次加硫を行い、ゴムを架橋させた
後、ゴム面よりＰＥＴフィルムを剥離し、任意の表面粗
度を持つブランケットゴム表面を形成した。

【００５３】表面粗度Raの確認はアルバック（株）デッ
クタック１６０００にて針圧５ｍｍｇ、測定範囲１ｍ
ｍ、測定スピード低の条件で行い、Ｒａを算出した。 （３）試料１０〜１３の各ブランケットは、表面ゴム層
の粘弾性を変えたものとした。

【００５４】試料１０：粘弾性 tanδを０．０５とし
た。使用した表面ゴム層形成用の組成物及び加硫条件は
以下のようにした。 （組成物） 信越シリコーン KE-108 …１００重量部 硬化剤 CAT-108（信越） … ５重量部 充填剤 セラトムFW-14 （カキウチ（株）） … ３０重量部 （加硫条件） １次加硫 ２５℃，７５時間 ＊２次加硫なし 試料１１：粘弾性 tanδを０．２５とした。使用した表
面ゴム層形成用の組成物及び加硫条件は以下のようにし
た。

【００５５】 （組成物） 東レシリコーン（株） SH 746U …１００重量部 架橋剤 RC-4（東レシリコーン） … ０．５重量部 （加硫条件） １次加硫 １７０℃，１時間 ＊２次加硫なし 試料１２：粘弾性 tanδを０．０１とした。使用した表
面ゴム層形成用の組成物及び加硫条件は以下のようにし
た。

【００５６】 （組成物） 信越シリコーン（株） KE-108 …１００重量部 硬化剤 ＣＡＴ−１０８（信越） … ５重量部 充填剤 エアロジル２００（日本エアロジル（株）） … １５重量部 （加硫条件） ２５℃，７５時間 ＊２次加硫なし 試料１３：粘弾性 tanδを０．３とした。使用した表面
ゴム層形成用の組成物及び加硫条件は以下のようにし
た。

【００５７】 （組成物） 信越シリコーン（株） FE361-U …１００重量部 架橋剤 Ｃ−８Ａ … ５重量部 （加硫条件） １次加硫 １６５℃，１０分間 ２次加硫 ２００℃，４時間 ＊雰囲気は滞留とした。

【００５８】尚、粘弾性 tanδは、（株）オリエンテッ
ク製のレオバイブロン DDV-II-EPにて、温度２０℃、
周波数１１Hzで測定した。 （４）試料１４〜１６の各ブランケットは、表面ゴム層
の硬度を変えたものとした。

【００５９】試料１４：硬度を５０°とした。使用した
表面ゴム層形成用の組成物及び加硫条件は以下のように
した。 （組成物） 信越シリコーン KE742U …１００重量部 架橋剤 2,5- ジ−メチル−2,5-ジ−ｔ−ブチルフェロキシヘキサン … ５重量部 （加硫条件） １次加硫 １７０℃，２０分間 ＊２次加硫なし 試料１５：硬度を８０°とした。使用した表面ゴム層形
成用の組成物及び加硫条件は以下のようにした。

【００６０】 （組成物） 信越シリコーン（株） KE785-U …１００重量部 架橋剤 2,5- ジ−メチル−2,5-ジ−ｔ−ブチルフェロキシヘキサン … ５重量部 （加硫条件） １次加硫 １７０℃，２０分間 ２次加硫 ２００℃，４時間 ＊２次加硫中、フレッシュエアーを導入した。

【００６１】試料１６：硬度を４０°とした。使用した
表面ゴム層形成用の組成物及び加硫条件は以下のように
した。 （組成物） 信越シリコーン（株） KE742-U …１００重量部 架橋剤 2,5- ジ−メチル−2,5-ジ−ｔ−ブチルフェロキシヘキサン … ５重量部 （加硫条件） １次加硫 １７０℃，２０分間 ＊２次加硫なし （印刷適性の評価）上記のようにして作成したインキ試
料１〜１３およびブランケット試料１〜１６を使い、異
なるライン＆スペース（Ｌ＆Ｓ）のパターンを持つ凹版
（版深６μｍ）のパターンをガラス基板上に印刷し、Ｌ
＆Ｓでの解像力を測定した。この際、印刷は版からブラ
ンケットへのインキ受理速度と、ブランケットからガラ
ス板へのインキ転移速度を種々変更し、また、ガラス板
上の未硬化状態のインキが存在する状態での印刷をおこ
なった。そして、ブランケットからガラス基板へのイン
キ転移率、およびガラス板上に未硬化状態のインキがブ
ランケットへ再付着（バックトラップ）する率を測定し
た。測定結果を下記の表４に示した。尚、インキ転移
率、バックトラップ率の測定は以下のようにして行っ
た。

【００６２】インキ転移率：まず、版からブランケット
へのインキ転移膜についてブランケット上で干渉膜厚計
Sin 20X （ユニオン光学（株））を使用して顕微鏡写真
を撮影し、その写真よりインキ膜厚を測定した。これを 版からブランケットへの転移膜厚＝ａ（μｍ） とする。

【００６３】次に、同一条件でガラスへの印刷を行い、
ガラス上のインキ膜厚を同様に測定する。これを ブランケットからガラスへ転移したインキ膜厚＝ｂ（μ
ｍ） とする。

【００６４】上記のａ、ｂにより、 インキ転移率＝ｂ／ａ×１００（％） を求める。

【００６５】バックトラップ率： ガラス上のインキ膜厚＝ｃ（μｍ） 重ね刷り時にガラス上のインキがブランケットへ付着し
た時の膜厚＝ｄ（μｍ）（バックトラップした膜厚） バックトラップ率＝ｄ／ｃ×１００（％）

【００６６】

【表４】

【００６７】

【表５】 表４に示されるように、定常流粘度が１００〜１８００
poise 、複素弾性率が５５０００dyne／cm² 以下の範囲
にあるインキ試料（１〜９）、臨界表面張力が１０〜２
３dyne／cm、粘弾性 tanδが０．０５〜０．２５の範囲
にあるブランケット試料（１〜３、６〜８、１０，１
１，１４，１５）を用いた場合、バックトラップは発生
せず、かつ高い解像度が得られ、良好な印刷が可能であ
った。

【００６８】実験例２ 線幅３０μｍ、線間隔１００μｍのブラックマトリック
スが予め形成されているガラス基板上に、上記の実験例
１の表２のインキ試料物性条件のうち、インキ試料２の
物性条件を備える赤色着色層用インキ、緑色着色層用イ
ンキおよび青色着色層用インキを作成し、ブランケット
試料２を使用した場合（条件１）と、表２のインキ試料
物性条件のうち、インキ試料１０の物性条件を備える赤
色着色層用インキ、緑色着色層用インキおよび青色着色
層用インキを作成し、ブランケット試料５を使用した場
合（条件２）の２種類の条件で、Ｒ，Ｇ，Ｂからなる着
色層を形成した。この場合、ＲＧＢの順に印刷し、先に
ガラス基板上に印刷されたインキを硬化させずに次の色
のインキを印刷し、３色の印刷が完了した後、ガラス基
板を２００℃で３０分間加熱してインキを硬化させた。

【００６９】その結果、条件１の場合、ブランケットか
らガラス基板へのインキ転移率が高く（１００％）、か
つバックトラップが発生しないため、線幅が僅かに（３
μｍ程度）細くなったが、安定した線幅で着色層の形成
を行うことができ、また連続して複数枚のカラーフィル
タの形成が可能であった。

【００７０】しかし、条件２の場合、ガラス基板上のイ
ンキのバックトラップが発生し、先にガラス基板上に印
刷されたインキを硬化させないで更に他の色にインキを
印刷することは不可能であった。また、インキ転移率が
低い（５０％）ため、線幅が急激に増加し、カラーフィ
ルタとしての使用可能範囲を逸脱するものとなった。

【００７１】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば既
に基板上に転移され未硬化状態にあるインキがブランケ
ットに再付着（バックトラップ）することなく連続して
同一基板上に所定の色数からなるインキを印刷し、一度
に各色のインキを硬化させて着色層を基板上に形成する
ことができ、これにより、１色の印刷が終了する度にイ
ンキ硬化工程を通す必要はなく、工程が大幅に簡便化で
き製造コストの低減が可能となり、かつ大面積でありな
がら高精度のカラーフィルタの製造が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明により製造されたカラーフィルタを用い
たアクティブマトリックス方式による液晶ディスプレイ
の一例を示す斜視図である。

【図２】図１に示される液晶ディスプレイの概略断面図
である。

【図３】図１に示される液晶ディスプレイに用いられて
いるカラーフィルタの拡大部分断面図である。

【図４】本発明によるカラーフィルタの製造方法を説明
するための工程図である。

【符号の説明】

１０…カラーフィルタ １２…ブラックマトリックス基板 １３…透明基板 １４…ブラックマトリックス １６…着色層 １６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂ…着色パターン ６１…ブランケット胴 ６２…ブランケット ７１…凹版 ７２…凹部

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−71877（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−275504（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−19116（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−61582（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−142410（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−9915（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02B 5/20 101

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 定常流粘度が１００〜１８００poise 、
   複素弾性率が５５０００dyne／cm² 以下の範囲にあるイ
   ンキと、臨界表面張力が１０〜２３dyne/cm、粘弾性 ta
   nδが０．０５〜０．２５の範囲にあるブランケットと
   を使用し、版上のインキを一旦ブランケット上に転移さ
   せた後に基板上に転移させ、その後、版上の他の色のイ
   ンキを一旦ブランケット上に転移させた後に、既に前記
   基板上に転移されている未硬化状態のインキを前記ブラ
   ンケットに再付着させることなく、前記ブランケット上
   のインキを前記基板上に転移させ、この操作を所定の色
   数となるまで繰り返し、その後、基板上の各色のインキ
   を硬化して所望の色数からなる着色層を前記基板上に形
   成することを特徴とするカラーフィルタの製造方法。