JPH0415450B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は微細な導電性回路パターンを有する透
明基板において、上記基板上の上記回路パターン
の間隙に機能性例えば遮光性を有する塗膜を形成
する方法に関するものである。特に液晶デイスプ
レーのカラー化に使用されるカラーフイルター
の、カラーストライプの間隙を充填せしめて、不
要光の遮光やその他の特性の向上に用いられる機
能性塗膜の形成に有用な方法である。

〔従来の技術〕

従来液晶デイスプレーのカラー化に使用される
カラーフイルターの、カラーストライプの間隙を
充填せしめて、不要光の遮光やその他の特性の向
上に用いられる機能性被膜の形成に有用な方法と
してはシルクスクリーン法あるいはオフセツト法
などの印刷技術による方法、および極めて複雑な
工程を必要とするフオトリソグラフイー法による
方法が知られている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながらこれらの従来の方法において、印
刷による方法は約100μの間隙程度までの粗い精
度のものしか出来ず、またフオトリソグラフイー
による方法は、精度は上記印刷法によるよりも向
上するが、その工程が極めて複雑なるが故に、特
に経済性の面から実用化への制限が大きい。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者らはかかる従来の技術を研究するに当
り、電着コーテイングが極めて精度よく導電体上
にのみ塗着し、しかも有効な遮光膜を形成しうる
ことおよび適当な薬剤に容易に溶解しうる膜を形
成しうることに着眼し、本来透明性を有する透明
導電性回路パターン上に、まず遮光性の電着塗膜
を形成させ、それによりその上にコートされる光
硬化性材料の光による反応を阻害させるという極
めてユニークな着想により本発明を完成させたも
のである。

即ち、微細な導電性回路パターンの間隙に機能
性塗膜を形成させるに際し、まず電着コーテイン
グで導電性回路パターン上にのみ遮光性と薬剤可
溶性をもつプレコート塗膜を形成させる。次に上
記プレコート塗膜を含み、透明基板全体に光硬化
性を有する機能性塗膜を形成しうる機能性材料を
適当な方法でコーテイングする。次に場合により
適当な方法と条件でこの被膜をプリベークした
後、透明基板の背面、即ち基板の導電性回路パタ
ーンを有しない側より、光を照射し上記の光硬化
性材料を硬化させる。この際電着によりプレコー
ト塗膜が形成されている部分はその遮光性のため
に光が遮られてその上にコートされている光硬化
性材料は硬化しない。即ち電着によりプレコート
塗膜が形成されていない導電性回路パターンの間
隙のみの光硬化性材料の光硬化が進行する。

次に適当な薬剤を用いて上記硬化性材料の非硬
化部分および電着によりコートした遮光性プレコ
ート塗膜を除去せしめると、導電性回路パターン
の間隙にのみ機能性材料が残存する。これを場合
によりポストベーク（あるいはUV照射）するこ
とにより所期の機能をもつた機能性塗膜を透明基
板の導電性回路パターンの間隙にのみ精度よく形
成することが出来る。

本発明の構成は、上述したとおりであるが、以
下にそれぞれの構成について詳細に説明する。

第一の工程は、導電性回路パターン上に遮光性
を有する薬剤可溶性のコート剤を電着コートして
遮光性プレコート塗膜を形成する工程である。

本発明において特に有用に使用されるカラーフ
イルターの基板は透明電極基板で、基板材料は、
ガラスあるいはプラスチツクスであり、導電性回
路パターンを作る材料はITO膜（錫をドープした
酸化インジウム）あるいはネサ膜（アンチモンド
ープした酸化錫）である。

上記材料の回路上に電着コートする方法は一般
に電着塗装として知られており公知の方法であ
る。これにはアニオン系電着塗装とカチオン系電
着塗装があり、いずれの方法も使用可能である
が、回路への影響が少ないこと、除去のし易さな
どからアニオン系電着塗装を使用する方が好まし
い。またその材料としては、マレイン化油系、ア
クリル系、ポリエステル系、ポリブタジエン系、
ポリオレフイン系などの樹脂材料がある。これら
はそれぞれ単独で、あるいは混合して使用でき
る。これらの樹脂バインダーの中に遮光性を出す
ための顔料あるいはその他の遮光材料を適当量配
合する。電着液は一般には水に希釈し、この浴液
中に電着コートをしようとする導電性回路パター
ンを有する透明基板と、非腐蝕性の導電材料（ス
テンレスなど）を対極として入れ、アニオン電着
の場合は導電性回路パターン側を正として直流電
圧を印加すると、対極との間に電流が流れ同時に
導電性回路パターン上にコート剤が塗着する。必
要な膜厚は電着条件により制御する。電着条件は
通常10〜300Vで１秒〜３分程度である。電着材
料としては上記に説明した水希釈型以外に、有機
溶剤を使用する非水系電着材料があるがこの系の
電着材料も勿論使用することが出来る。電着塗膜
は塗膜形成後よく洗浄して不要物質を除去してか
ら、ある程度の塗膜強度をうるために必要により
プリベークする。

第２の工程は光硬化性を有する機能性材料を塗
布して機能性塗膜を形成する工程である。この工
程の塗膜の方法には、スピンコート、ロールコー
ト、オフセツト印刷、浸漬コートなどの比較的塗
膜を均質に得られる方法で行なう。光硬化性を有
する機能性材料としては、UV領域の光線で硬化
反応する所謂UV硬化型の材料がその使い易さか
ら好ましい。それらの主成分として、アクリル
系、ウレタン系、エポキシ系、合成ゴム系、ポリ
ビニルアルコール系等の各種の樹脂あるいはゴム
またはゼラチンがあり、それぞれ単独あるいは混
合して使用することができる。それらは光硬化型
塗料、インキあるいはネガ型レジストとして市販
されている。これらの材料には反応上、反応性希
釈剤、反応開始剤、光増感剤などを適宜加えると
よい。また求められる機能により必要な添加材を
加えることができる。例えば遮光のために使用す
る場合は適当な顔料あるいは遮光材が、または接
着の機能が求められる場合は、適当な接着力を向
上する材料を添加する。光硬化材料は塗布するに
際し塗布作業性をよくするために、有機溶剤希釈
型の材料では炭化水素、エステル、ケトンなどの
適当な有機溶剤で、また水希釈型の材料では水で
適当な粘度あるいは固形分まで希釈して使用す
る。

第３の工程は、透明基板の背面より露光する工
程である。塗布された光硬化性を有する機能性材
料は露光工程に入る前に希釈剤を揮散しある程度
の強度を出すために必要によりプリベークする。
次に露光工程に入る。

露光は機能性材料の種類により種々の範囲の波
長の光が使用出来るが、一般的にはUV領域が望
ましく、光源として超高圧水銀灯、メタルハライ
ドランプ等を使用した装置を用いることが出来
る。

露光条件は使用する光量および機能性材料の種
類により異なるが通常は0.1秒〜60秒程度である。
露光された部分は架橋反応が進行し不溶性とな
る。

第４の工程は露光されなかつた光硬化性塗膜の
未硬化部分および遮光性プレコート塗膜を除去せ
しめる工程である。除去は塗膜の溶解力を有する
薬剤例えばいわゆる現像液に接触させることによ
り行なわれる。前記接触は浸漬あるいはシヤワー
などにより30秒ないし５分程度行なえばよい。か
かる薬剤は使用された遮光性プレコート塗膜およ
び光硬化性塗膜により種々選択されるが、通常は
苛性ソーダ、炭酸ソーダ等のアルカリ水溶液ある
いはエステル、ケトン、アルコール、塩素化炭化
水素等の有機溶剤が適宜使用される。この工程に
より未硬化の光硬化性塗膜および遮光性プレコー
ト塗膜は除去され、最終的に必要な導電性回路パ
ターンの間隙を充填する機能性塗膜のみ残され
る。その後に水、有機溶剤などを使用してよく洗
浄を行ない、次に必要あれば求められる性能を出
すためにポストベークする。

〔実施例〕

以下実施例により詳細に説明する。

使用した各材料は次のとおりである： １ 透明回路基板：1.1mm厚のガラス基板上に
200μ幅のITO（60Ω／平方）回路を40μの間隙を
置いて（240μピツチ）、平行直線に形成した。

２ 遮光性を有する薬剤可溶性のコート剤 (A) ザイクセンＬ（製鉄化学製）水溶液にカー
ボンブラツクを分散させた液。固形分10％
（重量）。

(B) マレイン化油系ポリエステル樹脂の水溶液
にチタン白、カーボンブラツクを分散させた
液。（神東塗料製：エスビアTS＃ 5000）。固
形分12％（重量）。

３ 光硬化性機能性材料 (A) アクリル系光硬化性樹脂〔富士薬品製
（FVR）〕の10％（重量）固形分アノン液に
アニリンブラツク染料を溶解させた液。

(B) アクリル系光硬化性樹脂（東亜合成化学製
アロニツクスUV＃ 3351）にイルガキユア＃
907を２％（重量）（対固形分比）含む15％
（重量）固形分のキシロール液。

実施例 １ 遮光性機能を有する塗膜の形成： （） 遮光性プレコート塗膜の形成： 基板の回路上にコート剤(B)を用いて電着コー
トにより塗膜を形成させた。よく水洗した後70
℃で10分プリベークした。形成された塗膜は膜
厚2μ、遮光率98％であつた。電着条件は30℃
で50V、10秒であつた。

（） 光硬化性塗膜の形成： （）の工程を経た基板にスピンナーで光硬
化性機能性材料(A)を塗布した。塗布条件は、
1000rpmで塗布後100℃で10分のプリベークを
行ない、形成された膜は膜厚1.2μで遮光率90％
であつた。

（） 露光： （）の工程を経た基板の背面（回路を有す
る面の反対側）から10cmの距離から80WのUV
光線を10秒照射した。

（） 溶出硬化： FVR現像液（富士薬品製）に２分浸漬して、
未露光部分の光硬化性塗膜および遮光性プレコ
ート塗膜を溶出除去させた。次によくイソプロ
ピルアルコールで洗浄し乾燥した後、150℃で
20分ベークした。

残存した被膜は基板のITO回路外の部分に精度
よく1.2μの遮光膜を形成した。この基板は遮光膜
をつけた透明電極基板としてそのまま使用しう
る。またITO回路部分上にこの後の工程で電着手
法により赤、緑、青の３色を塗布し、遮光膜を上
記３色の回路パターン間に入れた光学特性の極め
てよいカラーフイルターを形成し、遮光膜をつけ
たカラーフイルターとしても使用しうる。

実施例 ２ 平坦膜の形成： （） 遮光性プレコート塗膜の形成： 基板の回路上にコート剤(A)を用いて塗膜を形
成させた。よく水洗した後50℃で15分プリベー
クした。形成された塗膜は膜厚2μで遮光率99
％であつた。

（） 光硬化性塗膜の形成： （）の工程を経た基板にスピンナーで光硬
化性機能材料(B)を塗布した。塗布条件は
800rpmで塗布後70℃で10分のプリベークを行
ない、形成された膜は20μであつた。

（） 露光： （）の工程を経た基板の背面から10cmの距
離から80WのUV光線を４秒照射した。

（） 溶出硬化： １％の苛性ソーダ水溶液に70℃で３分間浸漬
し、未硬化部分の光硬化性塗膜および遮光性プ
レート塗膜を溶出除去させた。純水でよく洗浄
し乾燥してから表面より10cmの距離をおいて
80Wで２秒UV照射した。ITO回路外に2.0μの
被膜が精度よく形成された。

この基板はITO回路上にこの後の工程で赤、
緑、青の３色を塗布し硬化せしめることにより全
体が平坦化された３色カラーフイルターを形成さ
せることが出来た。このカラーフイルターは平坦
化されているために容易に更にその上に電導膜な
どの機能膜を形成することが出来る。

〔発明の硬化〕

本発明の方法に従うと透明基板上の導電性回路
パターンの間隙上に経済的かつ高精度に機能性塗
膜を形成することが出来る。例えば電着法で着色
層を形成させた液晶デイスプレー用３色カラーフ
イルターの色ストライプの間隙に遮光膜を形成せ
しめることに応用され光学特性の極めて優れたカ
ラーフイルターを製造することが出来る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 微細な導電性回路パターンを有する透明基板
   において、上記基板上の上記各導電性回路パター
   ンの間隙に機能性塗膜を形成するに際し （） 導電性回路パターン上に遮光性を有する
   薬剤可溶性のコート剤を電着コートして遮光性
   プレコート塗膜を形成する工程 （） 上記プレコート塗膜を含み透明基板全体
   に光硬化性を有する機能性材料を塗布して機能
   性を有する光硬化性塗膜を形成する工程 （） 透明基板の背面より露光する工程 （） 露光されなかつた（）の光硬化性塗膜
   の未硬化部分および（）の遮光性プレコート
   塗膜を除去せしめる工程 を上記の順に含むことを特徴とする、微細な導電
   性回路パターンの間隙に機能性塗膜を形成する方
   法。 ２ 導電性回路が透明電極よりなる特許請求の範
   囲第１項記載の方法。 ３ 形成された塗膜が遮光性を有する機能性塗膜
   である特許請求の範囲第１項記載の方法。