JPH03192327A - 液晶表示素子の製造方法 - 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、液晶表示素子の製造方法に関するものである
。

従来の技術 近年、液晶デイスプレィはモノクロ表示からカラー化す
る傾向があり、多くの情報量や高品位な表示を提供する
ことにより、社会的、公共的ニーズに応えようとしてい
る。しかしながら、液晶表示素子をカラー化するには、
ガラス基板上に設けた着色膜によるカラーフィルタが利
用されているが、その基板表面が平滑化されずに液晶表
示素子を構成した場合２枚の基板から成るギャップが不
均一となりデイスプレィとしての表示品位が低下する。

また、カラーフィルタ基板の表面に凹凸があると、薄膜
で透明電極のパターンを形成する際に断線が生じやすく
製造上の問題点がある。

従って、カラーフィルタ基板における着色膜の凹凸や段
差を解消するには、カラーフィルタ上に透明性樹脂を塗
布することによって、平滑性を得ていた。

以下に図面を参考にしながら、従来の方法により構成し
たカラーフィルタを有する液晶表示素子の一例について
説明する。第６図は、カラーフィルタ基板を用いた液晶
表示素子の断面図を示すものである。図において、１ａ
は着色膜２を有するカラーフィルタ基板であり、ガラス
基板１ｂとの間に液晶４を挟み込んでおり、シール樹脂
５で周囲を封止している。配向膜６はラビング処理を施
して、液晶４を配向させ、透明電極７に電圧を印加する
ことにより、表示させたい着色膜２の絵素（Ｒ，Ｇ、Ｂ
）を点灯させることができる。これにより、カラー表示
が可能となる。

′ｓ７図は、従来の方法のカラーフィルタ上に透明な平
滑層を形成した基板の断面図を示すものである。

図において、ｌａは液晶表示素子を構成するガラス基板
であり、その上のカラーフィルタとなる着色８１１２は
凹版印刷法などにより約２μｍの膜厚で形成しており、
このカラーフィルタ上に変性シリコーン樹脂に溶剤を含
むワニスを塗布し、これを熱硬化させ、薄膜約４μｍ平
滑層３としたものである。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、カラーフィルタ基板において、上記のよ
うな透明樹脂を単に塗布して平滑層を形成する方法では
、平滑層３に印刷、ロールコータ、スピンナーなどの塗
り筋状の凹凸が発生したり、カラーフィルタの着色膜２
表面の段差の（形状）がそのまま平滑層３に残った。表
示品位の良いデイスプレィを得るには、０．２μｍ以下
の平滑性を必要とするのに対して、０．８μｍ以上の凹
凸が発生する問題点を有していた。

本発明は上記の問題点を解決するもので、高画質の液晶
表示素子に要求される平滑性の高いカラーフィルタ基板
の製造方法を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段 この目的を達成するために本発明の液晶表示素子の製造
方法は、透明性基板上に透明な紫外線硬化型樹脂を塗布
し、カラーフィルタを有する基板表面に前記樹脂塗布面
を押圧し、紫外線を照射して樹脂を硬化させた後に、前
記透明性基板のみを離型させて平滑層を形成したカラー
フィルタ基板を用いるものである。

あるいは上記の手段において紫外線硬化型樹脂の代わり
に電子線硬化型樹脂を用い、紫外線を照射する代わりに
電子線を照射するものである。

作用 上記手段により、透明性基板上の樹脂塗布面をカラーフ
ィルターを有する基板の表面に押圧することで樹脂をカ
ラーフィルター面に転写して平滑層とするため、樹脂そ
のものにそれほど流動性を必要とせず、粘度が高く比較
的分子量の大きい樹脂を用いることができる。

よって従来の平滑層の形成方法であれば、流動性の高い
樹脂しか用いることができなかったが、これに限定しな
いものとなる。

また従来、流動性を付けるために溶剤を加えていたが、
本発明の手段によれば、溶剤を加える必要がなく硬化前
後における体積変化が小さ（抑えられる。よって高度な
平滑性が得られ、効果的である。

またカラーフィルタ基板に透明性樹脂を塗布し１、透明
性基板に押圧しすぐに硬化した場合、ロールコータやス
ピンナーなどの塗り筋がカラーフィルタ基板上の平滑層
に表れていたが、本発明では、透明性基板に樹脂を塗布
して、カラーフィルタ基板に押圧するので塗布膜表面の
ロールコータ、スピンナーなと塗り筋が表れず、基板と
樹脂の境界面が平滑層の表面となる。

次に、透明性基板に鏡面研摩を施したガラス基板を用い
ることにより、平滑層の表面が研摩ガラス並みの平滑性
を形成することができ、透明性基板として非極性の樹脂
を用いた場合、基板の離型性が容易となる。

また、塗布した樹脂の押圧を真空中で行うと、基板間に
空気の入り込みがないため、平滑層中に気泡が発生しに
くい。カラーフィルタ基板によって押圧する際に、雰囲
気の圧力差を利用して行うと、機械的な押圧に比べて均
一な圧力となり、平滑層の膜厚分布が一様となる。

実施例 以下本発明の一実施例について、図面を参照にしながら
説明する。

（実施例１） 液晶表示素子としては、従来と同様第７図のような構成
である。

第１図は液晶表示素子を形成するのに用いた平滑層を有
するカラーフィルタ基板である。カラーフィルタ基板８
の着色膜２上の平滑層９には気泡が無（、表面の凹凸は
０．０５〜０．１６μｍである。

この平滑層９を有するカラーフィルタ基板８の製造工程
について、以下に述べる。

第２図は、ガラス基板ｌａ上に凹版オフセット印刷方式
により赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ　）−、青色（Ｂ）の各イ
ンクを印刷したカラーフィルタであり、着色膜２　（２
Ｒ，２Ｇ、２Ｂ）は幅１００μｍ、膜厚約２μｍのスト
ライブ状に形成している。着色膜２の表面の凹凸は最大
０．８μｍとし、着色膜２とガラス基板１ａの段差は最
大２．６μｍである。このカラーフィルタ基板８の表面
上には、スピンコード法でシランカップリング剤を塗布
し乾燥させる。このカップリング剤の効果によりより平
滑層９とカラーフィルタ基板８の接着性は高まるもので
ある。

そして、第３図は研摩したガラス基板よりなる透明性基
板１０の全体に、溶剤を含まないアクリル系の紫外線硬
化型樹脂９をスクリーン印刷した状態を示す。塗布方法
にはその他にスピンナーロールコータなどがあり、平滑
層塗布膜９の厚みは４μｍとする。この研摩ガラス基板
１０を第２図に示すカラーフィルタ基板８表面に押圧し
、紫外線で硬化することにより第１図の平滑層９が形成
できる。その抑圧方法はカラーフィルタ基板８と平滑層
９を塗布した研摩ガラス基板１０との間隔をわずかにあ
け、貼り合わせるように設置する。そして、２枚の基板
８，１０を真空槽内で十分な真空度に達してから２枚の
基板８，１０を貼り合わせる。

そして研摩したガラス基板１０を介して紫外線を照射し
、平滑層塗布膜９を硬化させてから研摩ガラス基板１０
を離型させる。このようにして第１図に示すような平滑
層９を形成することができる。

なお、紫外線硬化型樹脂の代わりに電子線硬化型樹脂を
用い、電子線を照射することで硬化させてもよい。

（実施例２） 以下本発明の第２の実施例について図面を参照にしなが
ら説明する。

第４図は第２の実施例を示す平滑層を有するカラーフィ
ルタ基板の断面図である。

平滑層９を有するカラーフィルタ基板８を形成する工程
について以下に示す。

第５図において、１ａは透明性基板の研摩ガラス基板で
あり、表示部となる中央部上にのみ溶剤を含まないアク
リル系の紫外線硬化型樹脂９をスクリーン印刷した状態
を示す。平滑層塗布膜９の厚みは４μｍとする。更に、
上記で述べたようにカラーフィルタ基板８を押圧するこ
とにより、第４図に示すような平滑層９を有するカラー
フィルタ基板８を形成することができる。本実施例にお
いては液晶表示素子としたときに平滑層９がシール樹脂
５の内側となるようにすることが重要である。

以上のように本実施例の方法によれば、以下に記する効
果を有する。

平滑層９の材料に溶剤を含まない紫外線硬化型樹脂、又
は電子線硬化型樹脂を用いることから、樹脂の硬化時の
体積変化を小さ（でき、そのため、カラーフィルタ基板
８の平滑性となる表面の凹凸が減少する。

また、透明性基板上に溶剤を含まない透明な紫外線硬化
型樹脂、又は電子線硬化型樹脂のいずれかを塗布し、カ
ラーフィルタを有するガラス基板１ａの表面で上記樹脂
塗布面を押圧し、さらに紫外線、又は電子線を照射して
樹脂を硬化させた後に、上記透明性ガラス基板１０のみ
を離型させて平滑層９を形成するため、研摩ガラス基板
１０と樹脂塗布膜の境界面が平滑層９の表面となり、樹
脂をロールコータ、スピンナーなどにより塗布した時の
膜表面の気泡や塗り筋など凹凸は発生しない。そのため
、カラーフィルタ基板８の表面の平ｅ’１９は、研摩ガ
ラス基板１０の表面状態と同等にすることができる。こ
の平滑層９を有するカラーフィルタ基板８を用いて液晶
表示素子を構成した場合、研摩ガラス基板１０で構成し
たパネル並みの著しく均一な表示品位を作り出すことが
できる。

また、塗布した樹脂の押圧を真空中で行うと、基板間に
空気の入り込みがないため、平滑層９中に気泡が発生し
にくい。カラーフィルタ基板８によって押圧する際に、
雰囲気の圧９力差を利用して行うと、機械的な押圧に比
べて均一な圧力となり、平滑層の嗅厚分布が一様となる
。

発明の効果 以上のように本発明によれば、溶剤を含まない樹脂を用
いると共に透明性基板上の樹脂塗布面をカラーフィルタ
基板に押圧する方法で平滑層を設けるため、樹脂そのも
のにそれほど流動性を必要とせず粘度が高（比較的に分
子量の大きい樹脂を用いることが可能となり、硬化前後
における体積変化の小さい樹脂を選択することができる
。これにより、カラーフィルタ基板の凹凸を埋める樹脂
の硬化時の体積変化を小さくでき、高度な平滑性が得ら
れ効果的である。

また透明性基板に樹脂を塗布して、カラーフィルタ基板
に押圧するので、塗布膜表面のロールコータ、スピンナ
ーなど塗り筋が表れず、基板と樹脂の境界面が平滑層の
表面となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例における平滑層を形成し
たカラーフィルタ基板の断面図、第２図は本発明の第１
の実施例におけるカラーフィルタ基を誓象３図は本発明
の第１の実施例における平滑層塗布膜を有する透明性基
板の断面図、第４図は本発明の第２の実施例における平
滑層を形成したカラーフィルタ基板の断面図、第５図は
本発明の第２の実施例における平滑層塗布膜を有する透
明性基板の断面図、第６図は従来の液晶表示素子の断面
図、第７図は従来の平滑層を形成したカラーフィルタ基
板の断面図である。 ｌａ、ｌｂ・・・・・・ガラス基板、２・・・・・・着
色膜（２Ｒ：赤色、２Ｇ：緑色、２Ｂ：青色）、４・・
・・・・液晶、８・・・・・・カラーフィルタ基板、９
・・・・・・平滑層、１０・・・・・・ガラス基板。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）透明性基板上に透明な紫外線硬化型樹脂を塗布し
   、カラーフィルタを有する基板の表面に前記透明性基板
   の樹脂塗布面を押圧し、紫外線を照射して樹脂を硬化さ
   せた後に、前記透明性基板のみを離型させて平滑層を形
   成することによりカラーフィルタ基板を製造することを
   特徴とする液晶表示素子の製造方法。
2. （２）紫外線硬化型樹脂の代わりに、電子線硬化型樹脂
   を用い、紫外線を照射する代わりに電子線を照射する請
   求項（１）記載の液晶表示素子の製造方法。
3. （３）樹脂を基板の中央部にのみ塗布することを特徴と
   する請求項（１）、（２）記載の液晶表示素子の製造方
   法。
4. （４）透明性基板が鏡面研摩したガラス基板であること
   を特徴とする請求項（１）、（２）記載の液晶表示素子
   の製造方法。
5. （５）カラーフィルタ基板と透明性基板との押圧を真空
   中で行うことを特徴とする請求項（１）、（２）記載の
   液晶表示素子の製造方法。