JPH03129302A - カラーフィルター及びその作製方法 - 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、被染色性樹脂を色材で着色するカラーフィル
ターであって、例えば液晶表示装置によってカラー表示
する際に用いるカラーフィルターの中、透明導電膜によ
りパターン電極を形成する必要がある場合に適したカラ
ーフィルター及びその製造方法に関するものである。

〔従来の技術〕

液晶表示装置は、一般に透明電極が形成された２枚の透
明基板間に１〜１０μｍ程度のギャップを設けて、その
間に液晶を封入し、電極間に電圧を印加して液晶を駆動
させて表示するようになっている。そして、カラー表示
を行うためには、ギャップ間の何れかの透明基板上に複
数色のカラーフィルターを設けるのが一般的である。

以上のような液晶表示装置にあっては、カラーフィルタ
ーに透明導電膜からなる透明電極を形成する方法として
、液晶の駆動方式により、以下の２通りの方法が一般的
である。

■単純マトリックス、ＭＩＭ、及び、ＳＴＮ方式等の駆
動系にあっては、透明基板上に着色層を設け、それに続
いて保護膜層を形成した後、透明溝１に膜によってパタ
ーン電極を形成する方法。

■ＴＰＴ方式の駆動系にあっては、透明基板上に着色層
を設け、それに続いて保護膜層を形成した後、透明導電
膜を一面に形成する方法。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記の従来の技術において、■の方法では、透明導電膜
によりパターン電極を形成した後、各電極の導通状態を
検査して良品、不良品の選別が必要となる。この検査方
法としては、電極検査装置のプローブをパターン電極の
各端末に接触させ、導通状態を確認する方法が一般的で
ある。この場合、プローブの接触部分く着色層外周部）
に保護膜層を有すると、保護膜層は、−船釣に有機化合
物からなる薄膜であるため、硬度が低く、プローブがパ
ターン電極に接触する際、電極パターンを破壊し、正常
な導通検査ができないという問題点がある。

また、着色層外周部に保護膜層を有すると、カラーフィ
ルターと対向電極基板とを貼り合せる際、接着剤の選択
によっては、保護膜層との充分な接着強度が得られない
という問題点もある。さらに、接着剤として紫外線硬化
型樹脂を使用とする場合、保護膜層の紫外線吸収性のた
め充分な紫外線が接着剤に照射されず、充分な接着強度
が得られないという問題点もある。

その上、カラーフィルターと対向電極を貼り合わせて表
示品質を検査する際、その品質が悪く、不良品と判断さ
れた場合、カラーフィルターを再利用するために、シー
ル剤を剥離し、さらにタブを剥離する際、着色層外周部
に保護膜層を有すると、シール剤、あるいはタブと共に
着色層を剥離してしまい、カラーフィルターの再利用が
できないという問題点もある。

本発明は、上記の問題点を解決するものであって、着色
層外周部に保護膜を有しないカラーフィルターを提供す
ることを第１の目的とするものである。

また、保護膜は、その上に透明導電膜によりパターン電
極を形成する工程、及び液晶セル形成時の配向膜処理の
工程において２００℃程度の高温になるために耐熱性が
要求されるが、従来から保護膜に用いられるアクリル系
樹脂、ポリオレフィン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリ
エステル系樹脂、ポリアミド樹脂等は、耐熱性が十分で
はなく、透明導電膜形成時に保護膜にクラックやシワを
生じるという問題があった。

本発明は、このような問題点を解決する耐熱性に富む強
固な保護膜を着色層上に形成したカラーフィルターを提
供することを第２の目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記問題点を解決すべく研究の結果、透明基板上に形成
された着色層上面に保護膜として、少なくとも２以上の
アクリロイル基を感光基として有する感光性樹脂を用い
、未硬化の感光性樹脂を溶解させることが可能な溶液中
に、塗布膜の着色層領域を硬化させたカラーフィルター
を浸漬して着色層外周部の塗布膜を溶解させ、着色層外
周部に保護膜のないカラーフィルターを作製することが
可能となり、上記の問題点を解決しうることを見い出し
て、本発明を完成したものである。

すなわち、本発明のカラーフィルターは、透明基板上に
着色層を有し、その上面に保護膜として少なくとも２以
上のアクリロイル基を感光基として有する感光性樹脂の
硬化物からなる保護膜を有し、着色層外周部には保護膜
を有しないことを特徴とするものである。

本発明はこのようなカラーフィルターの作製方法を含む
ものであり、この方法は、透明基板上に着色層を形成し
、その上面を含む領域に少なくとも２以上のアクリロイ
ル基を感光基として有する感光性樹脂を塗布した後、前
記樹脂膜の所定内領域にのみ紫外線を照射してその領域
の樹脂を硬化させ、その後に紫外線非照射部の未硬化樹
脂と相溶性を有する溶液中にて、前記未硬化樹脂を溶解
、除去することによって、所定内領域にのみに少なくと
も２以上のアクリロイル基を感光基として有する感光性
樹脂の硬化物からなる保護膜を形成することを特徴とす
るものである。

上記において、前記少なくとも２以上のアクリロイル基
を感光基として有する感光性樹脂として、ビスフェノー
ルＡ型エポキシアクリレート、ノボラック型エポキシア
クリレート、ポリエステルアクリレート、メラミンアク
リレート、ウレタンアクリレートの何れかを用いるのが
望ましい。

〔作用〕

本発明においては、保護膜として、少なくとも２以上の
アクリロイル基を感光基として有する感光性樹脂を塗布
した後、前記樹脂膜上面より、フォトマスク等を通して
着色層上部の所定領域の樹脂膜のみに紫外線を照射して
硬化させ、その後溶液中にカラーフィルターを浸漬する
と、着色層外周部における紫外線未照射部の樹脂が溶解
し除去されるので、着色層外周部に保護膜のないカラー
フィルターを作製することができる。

また、本発明においては、感光性樹脂はアクリロイル基
を少なくとも２以上有するので、硬化後の保護膜は架橋
して三次元網目構造を形成するものであるから、保護膜
は強固で耐熱性に富むものとすることができる。

〔実施例〕

以下に、実施例をあげて本発明をさらに具体的に説明す
る。

まず、本発明において適用できるカラーフィルターの被
染色性樹脂としては、ゼラチン、カゼイン、グリコ−等
の染色性に優れた天然樹脂の外、ポリビニルアルコール
、スチルバゾリウム、ポリイミド、アクリル酸樹脂等の
合成樹脂があげられ、色材としては、染料、顔料があげ
られる。また、カラーフィルターの作成手段としては、
印刷法や、フォトリソグラフィー技術があげられる。

第１図に断面を示すように、上記のようにして、染色法
、あるいは顔料分散法により、透明基板１上にに着色層
２を形成し、続いて、その上面に、ビスフェノールＡ型
エポキシアクリレート、フェノールノボラック型エポキ
シアクリレート、〇−タレゾールノボラック型エポキシ
アクリレート、ウレタンアクリレート、ポリエステルア
クリレート、メラミンアクリレート等の少なくとも２以
上のアクリロイル基を感光基として有する感光性樹脂か
らなる樹脂膜３をスピンコード又はロールコータ−で膜
厚０．５〜５．０μｍ程度に塗布した。

その後、第２図に示すように、樹脂膜３上部より、着色
層部２上面にのみ光が透過できるようなフォトマスク４
を樹脂膜３から０〜５００μｍ程度隔てて配置し、紫外
線を着色部２上邪の樹脂膜３にのみ照射した。光源とし
ては、２ｋｗの超高圧水銀ランプを用いた。続いて、メ
チルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、トリクロ
ロエチレン、１，１，２．２−テトラクロロエタン、ア
ルカリ性水溶液等の未硬化樹脂と相溶性を有する溶液に
、紫外線を照射したカラーフィルターを１分間浸漬した
。紫外線未照射の着色層２の外周部分の樹脂膜３は、硬
化反応が進行していないため。

上記の溶液に容易に溶解し、第３図に示すようにこの部
分の透明基板１が露出した。

上記のようにして、着色層部２上面にのみ硬化樹脂膜か
らなる保護膜３が設けられ、着色層外周部に保護膜３の
ないカラーフィルターを作製することができた。このよ
うにして作製されたカラーフィルターは、２５０℃中１
時間においても保護膜にクラックやシワが発生せず、透
明導電膜によりパターン電極を形成しても、さらに液晶
セルを形成する際に配向膜処理を行っても損傷は何ら認
められなかった。

〔発明の効果〕

本発明のカラーフィルターは、着色層外周部には保護膜
を有しないので、その上に設けたパターン電極を検査す
るために、検査装置のプローブをパターン電極の各端末
に接触させても、電極パターンが破壊して正常な導通検
査ができないといった問題は起こらない。また、カラー
フィルターと対向電極基板とを貼り合せる際に充分な接
着強度が得られ、接着剤として紫外線硬化型樹脂を使用
する場合でも、保護膜層による紫外線吸収がないため、
充分な接着強度が得られる。さらに、カラーフィルター
を再利用するために、シール剤とタブを剥離する際に、
シール剤、タブと共に着色層が剥離することはない。

さらに、本発明においては、保護膜として少なくとも２
以上のアクリロイル基を感光基として有する感光性樹脂
の硬化物を用いるので、耐熱性に富み、透明導電膜の形
成や配向膜処理においてクラックやシワ等を生じること
がないという格別の効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のカラーフィルターの製作過程における
断面図、第２図はフォトマスクを介した紫外線露光状態
を説明するための断面図、第３図は製作完了した本発明
のカラーフィルターの断面図である。 １：透明基板、２：着色層、３：樹脂膜（保護ＩＩ）　
、４　：フォトマスク 出　　願　　人　大日本印刷株式会社

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）透明基板上に着色層を有し、その上面に保護膜と
   して少なくとも２以上のアクリロイル基を感光基として
   有する感光性樹脂の硬化物からなる保護膜を有し、着色
   層外周部には保護膜を有しないことを特徴とするカラー
   フィルター。
2. （２）前記少なくとも２以上のアクリロイル基を感光基
   として有する感光性樹脂として、ビスフェノールＡ型エ
   ポキシアクリレート、ノボラック型エポキシアクリレー
   ト、ポリエステルアクリレート、メラミンアクリレート
   、ウレタンアクリレートの何れかを用いたことを特徴と
   する請求項１記載のカラーフィルター。
3. （３）透明基板上に着色層を形成し、その上面を含む領
   域に少なくとも２以上のアクリロイル基を感光基として
   有する感光性樹脂を塗布した後、前記樹脂膜の所定内領
   域にのみ紫外線を照射してその領域の樹脂を硬化させ、
   その後に紫外線非照射部の未硬化樹脂と相溶性を有する
   溶液中にて、前記未硬化樹脂を溶解、除去することによ
   って、所定内領域にのみにアクリロイル基を感光基とす
   る感光性樹脂の硬化物からなる保護膜を形成することを
   特徴とするカラーフィルターの作製方法。
4. （４）前記少なくとも２以上のアクリロイル基を感光基
   として有する感光性樹脂として、ビスフェノールＡ型エ
   ポキシアクリレート、ノボラック型エポキシアクリレー
   ト、ポリエステルアクリレート、メラミンアクリレート
   、ウレタンアクリレートの何れかを用いることを特徴と
   する請求項３記載のカラーフィルターの作製方法。