JPH0439624A - カラー液晶セル用基板 - 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、透明合成樹脂基板からなるカラー液晶セル用
基板に関する。

〔従来の技術〕

現在、液晶カラーテレビなどカラー画像表示には、線形
電極単純マトリックス時分割駆動方式や各画素に薄膜ト
ランジスタ（ＴＰＴ）を付加したアクティブマトリック
ス方式によるフルカラー表示等の開発が進められ、既に
、小型カラー液晶テレビが市販されている。

ところで、液晶テレビ等に用いられている液晶表示素子
においては、その液晶セルを形成する基板には、一般に
、ガラス基板が用いられている。

そして、例えば、アクティブマトリックス方式において
は、ＴＦＴアレイを形成し液晶配向処理した透明基板と
、ＲＧＢ３原色カラーフィルター層に透明電極を形成し
配向処理した透明ガラス基板をスペーサーを介して貼り
合わせ、その間隙にエステル系ＴＮ液晶を封入した液晶
パネルに、上下２枚の高コントラスト偏光フィルムをほ
ぼ直角に貼り付けることによって構成されている。

カラーフィルターには、ゼラチンカラーフィルター、Ｐ
ＶＡ偏光フィルター、高分子電着カラーフィルター、印
刷°カラーフィルター、印刷色校正カラーフィルターな
ど各種のものがあるが、いずれもガラス基板上に染色、
印刷などの方法によりカラーフィルター層が形成された
構造を有している。

このように、従来、液晶表示素子を多色化するために、
ガラス基板上に形成されたカラーフィルターのマトリッ
クスを液晶セル内部に配置している。また、カラーフィ
ルター層の厚みの不均一に起因する表示性能の悪化を防
止するため、カラーフィルター上にオーバーコート層と
してアクリル樹脂やエポキシ樹脂等の透明樹脂を塗布す
ることが行なわれている。

しかしながら、現行のガラス製液晶セルでは、今後液晶
表示素子を大型化する際、実施可能な強度を確保するた
めには、ガラス基板そのものを大型化しかつ厚くせねば
ならず、大幅な重量増加となり、軽量化の要求に逆行す
ることになる。さらに、破損した際の安全性を考慮する
と、大型化に際し、ガラス基板の使用は好ましくない。

また、表示性能を向上させる目的でＳＴＮ液晶を使用し
た場合、色ムラの発生防止のためにオーバーコート層表
面は、非常に厳密な平面性を要求されるため、通常、オ
ーバーコート層表面の研磨など平面化のための後処理が
行なわれており、極めて生産性が悪い。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明の目的は、上記問題点を解決し、安全性に優れ、
生産性の良い、大型のカラー液晶セル用基板を実現する
ことにある。

本発明者は、前記従来技術の有する問題点を克服するた
めに鋭意研究した結果、透明な合成樹脂基板の表面層に
多数の微小な凹部を設け、その凹部にカラーフィルター
材料を充填してカラーフィルター層を形成したものが、
カラー液晶用基板として良好な性能を有しており、しか
も安全性、生産性などに優れていることを見出した。

本発明は、これらの知見に基づいて完成するに至ったも
のである。

［課題を解決するための手段］ かくして、本発明によれば、カラーフィルター材料を充
填するための多数の凹部が表面層に設けられている透明
合成樹脂基板からなるカラー液晶用セル基板が提供され
る。

また、本発明によれば、前記多数の凹部にカラーフィル
ター材料を充填してカラーフィルター層を形成したカラ
ー液晶セル用基板が提供される。

以下、本発明について・詳述する。

本発明のカラー液晶セル用基板は、カラーフィルター材
料を充填して表層部にカラーフィルター層を形成するた
めの多数の凹部が設けられている透明合成樹脂基板であ
る。

本発明で基板として使用される透明合成樹脂としては、
例えば、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテルスルホン
樹脂、ポリアクリルイミド樹脂など光学特性に優れた透
明な合成樹脂である。

透明合成樹脂は、射出成形法などにより所望の大きさの
平板状に成形する。合成樹脂基板の表面層に多数の微小
な凹部を形成するには、例えば、予め作製したスタンバ
−を用いる方法が好適である。

凹部の形状および個数などは、液晶テレビのカラー画像
表示に必要な画素数、ドツトの大きさ、画素の配列を形
成するように、適宜選定することができる。

１個の凹部の形状としては、例えば、幅３ｏ〜７０μｍ
、長さ８０〜１２０ＩＬｍ、深さ１〜２μｍの長方形の
ものが挙げられる。凹部の深さは、カラーフィルターの
色（ＲＧＢ：赤緑青）によって変化させても構わない。

凹部の配列は、般の３原色カラーモザイク配置にしたが
って、斜めモザイク配置、三角形モザイク配置などを採
用することができるが、高画質を得るには、三角形モザ
イク配置が好ましい。

また、合成樹脂基板表面の凹部以外の部分には、光線の
漏洩を防ぐことを目的として、クロム膜などの薄膜（シ
ャドウマスク）を設けてもよい。

次に、一般に行なわれている染色法、分散法などの手段
で凹部にカラーフィルター層を形成する材料を充填する
。この充填の手段としては、例えば、フォトレジストと
マスキングパターンを用いて不要部分をマスキングした
後に、有機顔料を分散したカラーレジンをスピンコーテ
ィングする作業を、各３原色に関して繰り返す手法が挙
げられる。

第１図に、本発明のカラー液晶セル用基板の具体例を示
す。

透明合成樹脂基板（１）上に多数の凹部（２）が形成さ
れ、凹部以外の表面にはシャドウマスク（３）が設けら
れている。凹部は、例えば、幅（４）５０ｕｍ、長さ（
５）１００μｍ、深さ（６）１．５μｍの長方形で、カ
ラー画素の配列が三角形モザイク配置となるようにしで
ある。

平面性をさらに向上させることを目的として、この表面
を研磨してもよい。

さらに、この表面に、透明電極の密着性を向上させるこ
とを目的としたオーバーコート層を設けてもよい。

〔発明の効果〕

本発明は、カラー液晶セル用基板を透明合成樹脂により
成形し、かつ、多数の微小な凹部な表面層に設け、ここ
にカラーフィルターとなる材料を充填し、カラーフィル
ター層を形成するようにしたものである。これにより、
従来のガラス製のものに比べ、軽量で、破損のおそれが
少なく、しかも破損時の安全性が高（、オーバーコート
層を付与しなくとも平面性に優れた液晶セル用基板を生
産性よく提供することが可能となる。

〔実施例〕

以下に実施例を挙げて、本発明についてさらに具体的に
説明する。

［実施例〕 ポリエーテルスルホン樹脂を射出成形して、２００ｍｍ
Ｘ１００ｍｍＸ２ｍｍの平板状に成°形し、次いでスタ
ンパ−を用いて幅５０μｍ、長さ１００μｍ、深さ１．
５μｍの凹部な間隔２０μｍの三角配列状に設けた。次
に、基板表面に、スパッタリング法によりクロム膜を製
膜した後、フォトリソグラフィー法を用いて凹部のクロ
ム膜を除去した。

しかる後、ポリビニルアルコールを骨格とする感光性樹
脂をバインダーに用いた顔料分散型のカラーフィルター
材料を、３原色に相当するそれぞれの凹部に、リフトオ
フ法を用いて充填し、本発明のカラー液晶用セルを得た
。

このカラー液晶用セルを用いて、液晶表示素子を作製し
たところ、良好な画質を得ることができた。

【図面の簡単な説明】

１・・・カラー液晶セル用基板、２・・　凹部、３・・
　シャドウマスク、４　・　凹部幅、５・・・凹部長さ
、６・・・凹部深さ。 第１図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）カラーフィルター材料を充填するための多数の凹
   部が表面層に設けられている透明合成樹脂基板からなる
   カラー液晶用セル基板。
2. （２）多数の凹部にカラーフィルター材料を充填してカ
   ラーフィルター層を形成した請求項１記載のカラー液晶
   セル用基板。