JPH01270003A - カラーフィルタの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、ガラス等の基板上に印刷方式により、着色イ
ンキ被膜をパターン状に形成し、液晶カラーデイスプレ
ィその他、各種カラー表示機器に使用するカラーフィル
タの製造方法に関するものである。

〈従来の技術〉 液晶カラーデイスプレィに用いられているカラーフィル
タには、主に青（Ｂ　１　ｕ　ｅ）、緑（Ｇｒ　ｅ　ｅ
　ｎ）、赤（Ｒｅｄ）の三原色によるパターンが、スト
ライプ状、モザイク状、あるいはデルタ状に並べられて
いる。このカラーフィルタの製造方式は印刷式の他に染
色式、電着式、干渉膜式等が考えられ染色式はすでに実
用化されているが、処理工程が多く複雑であるため、カ
ラーフィルタのコストが非常に高いのが現状である。

印刷方式においては、従来よりスクリーン印刷、凹版オ
フセット印刷等によって、カラーフィルタの製造が試み
られているが、スクリーン印刷の場合、スクリーンに使
用されるメツシュの線数に限界があるため、微細な画素
形状を要求されるカラーフィルタの製造は極めて困難で
画素寸法、画面サイズを考慮しても、使用できる範囲は
きわめて狭い分野に限られる。凹版オフセット印刷では
、印刷版のパターン上に塗布された着色インキはゴムブ
ランケットを介して基板上へ転写されるが、印圧をかけ
た時にゴムブランケットが変形するのに伴い画素形状も
変形するため、画素寸法精度も低下する。画素寸法精度
が悪い場合、各画素の開口率が設計値と異なり、コント
ラスト比の低下や、画面ムラ等、画質劣化の原因となる
。

さらに、印刷式では基板面にフィルタパターンを転写さ
せる際、微細な凹凸を生じ、また、各色間で膜面の段差
ができやすい。基板上に形成された着色インキ被膜上に
ＩＴＯ被膜をスパッタ等で形成する場合に、その膜面の
段差が大きく不均一であると、被膜の厚い部分でスパッ
タ形式した被膜が不十分であったり、被膜が形成されず
断線を生ずることがあり、カラーフィルタ製造後の加工
処理に支障が生じ易い。また、着色インキ被膜面の微細
な凹凸による光の拡散により、透過性が低下したり、そ
の他の光学的な損失が発生する。

従って印刷方式によりカラーフィルタを製造する場合に
は、画素形状が良好でかつインキ被膜の均一性、平滑性
を得なければならないが、従来はインキ被膜の平滑化の
ために次のような方法が考えられている。

印刷後の着色インキ被膜面上を所定温度に加熱したロー
ルでプレスして平滑性を得たり、ラッピングフィルムを
用いて表面を研磨した後、コーティングを施したり、パ
ターン状に形成された着色インキ被膜上にＰＥＴ等のフ
ィルムをあて、そのフィルム上からローラー等による均
一な力でプレスし、さらにインキ硬化後、フィルムを取
り除き平滑な被膜面を得る等の方法である。これらはい
ずれもインキ被膜面平滑化の技術であるが画素形状を改
善させるための技術はほとんどない。

〈発明が解決しようとする問題点〉 印刷方法がスクリーン印刷であれば、スクリーンに使用
されているメツシュの線数に限界があるため微細な画素
形状を有するカラーフィルタには使用できない。またオ
フセット印刷では第１図のように印刷版のパターン上に
塗布された着色インキ（３）をゴムブランケット（４）
を介して基板（１）上へ転写するため、印圧をかけた時
のゴムブランケット（４）の変形に伴い画素形状も変形
する。従って、インキ被膜面の平滑性が良くても、パタ
ーン転写時における画素形状が良くなければ画素寸法精
度が低下し、各フィルタ画素部の開口率が設計値と異な
るため、コントラスト比の低下や、画面ムラ等、画質劣
化の原因となる。

〈問題を解決するための手段〉 ガラス基板上に着色インキ被膜をパターン状に形成する
にあたり、画素パターン状に形成された印刷版上の着色
インキを直接基板上へ転写させ、基板上に形成された着
色インキ被膜を乾燥硬化させる前に、インキ被膜の表面
エネルギーより低いエネルギーを持ち表面が平滑な素材
を介したロールで該被膜面をプレスし平滑化して、しか
る後乾燥硬化させ、この工程を所定回数繰り返すことに
よりカラーフィルタを製造する。

〈発明の作用〉 印刷版は、パターニングされたクロムマスク等から直接
露光製版することが多く、画素形状、画素寸法精度はき
わめて良い。誤差は設計値に対し±１′ミクロン以下で
ある。従って第２図のようにパターンが形成された印刷
版（５）上の着色インキ（２）を、直接基板（１）上へ
転写させることにより、画素形状のくずれが少ないフィ
ルタパターンが形成される。印刷版が凸版式では着色イ
ンキを基板上に転写する際、パターンの外へインキがは
み出し画素形状がくずれるので、服代は平版、平凹版、
または凹版が好ましい。この時点では、インキ被膜面（
３）は印刷特有の凹凸が生じているた°め、このままで
はフィルタとしては使用できない。そこで、着色インキ
被膜（３）が乾燥硬化する前に、表面がきわめて平滑で
、かつ表面エネルギーのきわめて低い離型性の良い素材
（６）（例えばシリコン樹脂やフッ素樹脂等のシート）
を介して、ロール（７）で該被膜（３）をプレスして平
滑化した後、該インキ被膜（３）を加熱、ＵＶ、ＥＢ等
により乾燥硬化させ、この工程を所定回数繰り返すこと
により、画素形状が良好で、かつ、インキ膜面が平滑な
カラーフィルタを得ることができる。

〈発明の効果〉 本発明では、印刷方式でカラーフィルタを製造する場合
において、ガラス基板上に形成した着色インキによるフ
ィルタパターンの画素形状及び被膜面上の凹凸という印
刷方式の二人欠点を解決したのが、大きな特徴である。

これにより、カラーフィルタと他の電極基板や偏光板と
の貼り合わせの際、均一な粘着加工が可能となり、着色
インキ被膜上にＩＴＯ膜をスパッタする場合においても
、膜面の平滑性により、断線等の不良が生じない良好な
蒸着膜が得られる。かつ、カラーフィルタの透明性及び
カラーフィルタを構成するＲ、　　Ｇ、Ｂ各色の分光透
過率特性が良好になり、適正なカラーバランスが得られ
る。

また、画素形状が良好であるので、画素寸法精度が向上
し設計値に近い開口率が得られコントラスト比、画質等
が当初の性能通りになり、クリアな画面となる。

〈実施例〉 所定のカラーフィルタパターンを有する平凹版の印刷版
を取り付けた印刷機により、顔料、エポキシ系樹脂等を
主体とする着色インキを用いて、ガラス基板上にフィル
タパターンを形成した。使用した印刷版のパターン凹部
の深さは、３〜４ミクロンあり、この中にインキをうめ
込んで基板上へ転写すると、基板上のインキ膜厚は最大
で２゜５ミクロン程度となった。また画素寸法は設計値
に対し±３ミクロン以内に入っていた。

この後、平滑性及び離型性の良いシリコンゴムシートを
ロール面に均一に巻きつけ、着色インキ被膜面をプレス
すると、該被膜の膜厚は１．５ミクロンとなったが、画
素寸法は設計値に対し±５ミクロン程度であった。平滑
処理後、インキを乾燥硬化させ、この工程をＲ，Ｇ、８
３回繰り返したところ、膜面が平滑で透明性の高いカラ
ーフィルタが得られた。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は、オフセット印刷でパターン化したブラ
ンケット上のインキ被膜を基板上に転写する時の断面図 第１図（ｂ）は、オフセット印刷によるパターン転写後
の基板上のインキ被膜断面図第２図（ａ）は、本発明に
よりパターン化したインキ被膜を基板上に転写する時の
断面図第２図（ｂ）は、本発明によるパターン転零後の
基板上のインキ被膜断面図 第３図（ａ）は、平滑処理前のインキ被膜断面図 第３図（ｂ）は、平滑処理後のインキ被膜断面図 （１）・・基板　　　　（２）・・インキ（３）・・イ
ンキ被膜　（４）・・ブランケット（５）・・印刷版　
　　（６）・・離型素材（７）・・ロール

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）印刷法によりガラス等の基板上に着色インキ被膜
   をパターン状に形成するにあたり、画素パターン状に形
   成された印刷版上の着色インキを、直接基板上へ転写さ
   せることを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
2. （２）特許請求の範囲第１項記載のカラーフィルタ製造
   方法において、基板上に形成された着色インキ被膜が乾
   燥硬化する前に、インキ被膜の表面エネルギーより低い
   エネルギーを持ち、表面の平滑な素材を介して該被膜を
   プレスし平滑化して、しかる後乾燥硬化させ、この工程
   を所定回数繰り返すカラーフィルタの製造方法。
3. （３）印刷版が平版、平凹版、又は凹版のいずれかであ
   る特許請求の範囲第１項及び第２項記載のカラーフィル
   タの製造方法。