JPH05264810A - カラーフィルタとそのカラーフィルタを使用した液晶表示パネル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 カラーフィルタとそのカラーフィルタを使用
した液晶表示パネルに関し、製造の容易化と品質の向上
を目的とする。 【構成】 露光，現像して感光性発色フィルム12に、マ
スクパターン13と透光性の着色パターン14R,14G,14B と
を形成したカラーフィルタ11。透明基板17の一方の面に
マスクパターン３が形成され、露光，現像して感光性発
色フィルム18に透光性の着色パターン14R,14G,14B を形
成し、透明基板17のマスクパターン形成面にフィルム18
を貼着したカラーフィルタ16。カラーフィルタ11を透明
基板17の一方の面に貼着し、透明基板17の他方の面に透
明電極６を形成した液晶表示パネル21。透明基板17の一
方の面に透明電極６を形成し、その上にカラーフィルタ
11を貼着した液晶表示パネル26。カラーフィルタ16の透
明基板17の他方の面に透明電極６を形成した液晶表示パ
ネル31。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カラーフィルタとその
カラーフィルタを使用した液晶表示パネルに関する。

【０００２】

【従来の技術】薄型，軽量，低消費電力等の特徴を有す
ることによって、ＯＡ機器，パソコン，携帯用テレビ等
に需要が拡大しつつある液晶表示パネルは、大形化，大
容量化に伴ってカラー表示が一般化されるようになり、
将来的には、壁掛けテレビジョン等の新規製品に対する
適応性が見込まれ、一層の需要拡大が期待されている。

【０００３】かかるカラー液晶表示パネルでは、透明基
板に赤（Ｒ),緑（Ｇ),青（Ｂ）３色の画素からなるカラ
ーフィルタを形成し、それら３色の画素を選択的に駆動
して混色し、任意のカラー表示を行わせるようになる。

【０００４】画素のカラー化には、ゼラチン等を染料で
染める染色法，顔料を樹脂に分散させた顔料分散法があ
り、カラー画素の形成方法としては、電気泳動を利用し
た電着法，転写印刷法，フォトリソグラフィック法等が
あるが、パターン精度，厚さを均一化するにはフォトリ
ソグラフィック法が最適とされている。

【０００５】図６は従来のカラー液晶表示パネルの主要
構成を示す模式断面図、図７は図に示す表示パネルの主
要製造工程の説明図である。図６において、パネル１
は、透明基板（ガラス基板）２の表面に、格子状のブラ
ックマスクパターン３と、マスクパターン３の透孔部に
充填するようにそれぞれ多数の赤色画素４R,緑色画素４
G,青色画素４B を形成し、その上に画素４R,４G,４B の
段差および間隙をなくして平坦化するトップコート層５
を形成し、その上に透明電極６を形成してなる。

【０００６】図７(イ) において、透明基板２の表面にク
ロム蒸着膜を被着し、その蒸着膜より多数の画素形成用
貫通孔のあいたマスクパターン３を形成する。次いで、
図７(ロ) に示す如くマスクパターン３を覆う第１の着色
顔料入り感光性樹脂層７を、一般にスピンコート法また
はロールコート法により塗布し約 100℃に加熱してプリ
ベーキング処理したのち、樹脂層７を露光，現像し約 2
00℃に加熱するポストベーキング処理をすると、図７
(ハ) に示す如くガラス基板２には、第１の画素例えば画
素４R が形成される。

【０００７】しかるのち、ガラス基板２に第２の画素と
第３の画素、例えば画素４G と４Bを画素４R と同様に
順次形成すると、図７(ニ) に示す如く、ガラス基板２の
表面に、マスクパターン３と多数の画素４R,４G,４B か
らなるカラーフィルタが完成する。

【０００８】次いで、図７(ホ) に示す如くスピンコート
法またはロールコート法によりトップコート層５を形成
したのち、トップコート層５の上に透明導電膜（ＩＴＯ
膜）を被着し、該導電膜より透明電極６を形成し、図７
(ヘ) に示す表示パネル１が完成する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】以上説明したように従
来のカラーフィルタは、画素４R,４G,４B を同一工程の
繰り返しによって形成し、かつ、スピンコート法または
ロールコート法による画素別樹脂膜は、それらの厚さが
約２％の誤差（平均厚さが２μm のとき400 Å程度のば
らつき) が生じ、また、混ぜた顔料の種類と量によって
樹脂液の粘度が変化し、色調設定に係わる画素４R,４G,
４B の厚さを揃えることが困難である。

【００１０】従って、従来構成のカラーフィルタは、製
造工程が長い，製造設備が大掛かりになる，色調整が難
しい，画素形成時にマスク合わせが難しいため寸法マー
ジンが大きくする必要がある等の欠点があり、表示パネ
ル１に適用し画素密度が決められているとき、ブラック
マスク３に対する画素４R,４G,４B の寸法（開口面積）
が小さく、透光率が低下するという問題点があった。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明のカラーフィルタ
11は、図１(イ) によれば、露光，現像した感光性発色フ
ィルム12に、格子状のブラックマスクパターン13とマス
クパターン13の多数の透光部を埋める透光性の着色パタ
ーン14R,14G,14B とが形成されてなることを特徴とす
る。

【００１２】本発明のカラーフィルタ16は、図１(ロ) に
よれば、透明基板17の一方の面には格子状のブラックマ
スクパターン３が形成され、露光，現像した感光性発色
フィルム18にはマスクパターン３の透光部に対応する多
数の透光性着色パターン14R,14G,14B が形成され、透明
基板17のブラックマスクパターン形成面にフィルム18が
貼着されてなることを特徴とする。

【００１３】本発明の液晶表示パネル21は、カラーフィ
ルタ11を透明基板17の一方の面に貼着し、透明基板17の
他方の面に透明電極６が形成されてなることを特徴とす
る。本発明の液晶表示パネル26は、透明基板17の一方の
面に透明電極６を形成し、その上にカラーフィルタ11が
貼着されてなることを特徴とする。

【００１４】本発明の液晶表示パネル31は、カラーフィ
ルタ16の透明基板17の他方の面に透明電極６を形成した
ことを特徴とする。

【００１５】

【作用】着色樹脂を使用しない前記手段のカラーフィル
タは、写真原版を作成し, その原版を用いて量産できる
ため、生産性および画素パターンの寸法精度が向上し、
色調調整された原版を繰り返し使用することによって品
質が安定化する。さらに、ブラックマスクパターンの画
素間仕切り桟部の幅は、従来のそれより狭くできるた
め、着色パターンの寸法 (開口面積) を大きくすること
が可能となり、開口面積の拡大によって光透過率が向上
する。

【００１６】かかるフィルタを使用する前記手段の液晶
表示パネルは、フィルタ自体の改善に伴って色調, 光透
過率が向上し, 製造コストが低減されると共に、従来の
トップコート層が不要となることによって、色調, 光透
過率の向上および製造コストの改善は一層拡大されるこ
とになる。

【００１７】

【実施例】図１(イ) 〜(ホ) は本発明の実施例によるカラ
ーフィルタとそのカラーフィルタを使用した液晶表示パ
ネルの模式断面図、図２は図１(イ) に示すカラーフィル
タの主要製造工程の説明図、図３は図１(ロ) に示すカラ
ーフィルタの主要製造工程の説明図である。

【００１８】図１(イ) において、カラーフィルタ11は、
感光性発色フィルム（ポジ型カラーフィルム）12に従来
のマスクパターン３に相当する黒色パターン13, 従来の
画素４R に相当する赤色パターン14R,従来の画素４G に
相当する緑色パターン14G,従来の画素４B に相当する青
色パターン14B とを形成してなる。

【００１９】図１(ロ) において、カラーフィルタ16は、
透明基板 (ガラス基板) 17の表面にマスクパターン３を
形成し、感光性発色フィルム（ポジ型カラーフィルム）
18には、従来の画素４R に相当する赤色パターン14R,従
来の画素４G に相当する緑色パターン14G,従来の画素４
B に相当する青色パターン14B とを形成し、接着剤19に
て透明基板17の表面に、カラーフィルム18を貼着してな
る。

【００２０】図１(ハ) において、液晶表示パネル21は、
接着剤19にて透明基板17の表面に図１(イ) に示すカラー
フィルタ11を貼着し、透明基板17の裏面にはシリカコー
ト層(SiO₂層) 22を被着し、シリカコート層22の上に図
の左右方向に延在する複数本の透明電極６を形成してな
る。

【００２１】図１(ニ) において、液晶表示パネル26は、
透明基板17の表面にシリカコート層22を被着し、シリカ
コート層22の上に図の左右方向に延在する複数本の透明
電極６を形成し、その上に接着剤19を用い図１(イ) に示
すカラーフィルタ11を貼着してなる。

【００２２】図１(ホ) において、図１(ロ) のカラーフィ
ルタ16を使用した液晶表示パネル31は、表面にブラック
マスクパターン３を形成した透明基板17の裏面にシリカ
コート層22を被着し、シリカコート層22の上に図の左右
方向に延在する複数本の透明電極６を形成してなる。

【００２３】図２(イ) において、36はカラーフィルタ11
を作成する原版であり、原版36には、格子状の黒色部36
BLと、黒色部36BLの各透光部を埋めるように透光性の赤
色部36R,緑色部36G,青色部36B が形成されてなる。

【００２４】かかる原版36を感光性発色フィルム（ポジ
型カラーフィルム）12′に重ね、原版36を通し光37をフ
ィルム12′に照射 (露光) し、露光されたフィルム12′
を現像すると、図１(イ) および図２(ロ) に示すカラーフ
ィルタ11が完成する。

【００２５】ただし、カラーフィルタ11の各パターン14
R,14G,14B を所定の色調とするため、原版36はその作成
に際し、赤色部36R,緑色部36G,青色部36B の色調調整を
行う。

【００２６】図３(イ) において、透明基板17の表面には
ブラックマスクパターン３を形成する。図３(ロ) におい
て、露光, 現像前のフィルム18′には、各赤色部36R,緑
色部36G,青色部36B が所定の色調となるように形成され
た原版38を重ね、原版38を通し光37をフィルム18′に照
射しそのフィルム18′を現像すると、図３(ハ) に示す如
く、多数の着色パターン14R,14G,14B が形成されたフィ
ルム18が完成する。

【００２７】そこで、マスクパターン３が形成された透
明基板17の表面に、接着剤19を使用しフィルム18を貼着
すると、図１(ロ) および図３(ニ) に示すカラーフィルタ
16が完成する。

【００２８】ただし、カラーフィルタ16の各パターン14
R,14G,14B を所定の色調とするため、原版38はその作成
に際し、赤色部36R,緑色部36G,青色部36B の色調調整を
行う。

【００２９】以上説明しように、本発明のカラーフィル
タ16と液晶表示パネル21,26,31では、例えばブラックマ
スクパターン３が形成された透明基板17にフィルム18を
接着しカラーフィルタ16を構成したり、透明基板17にカ
ラーフィルタ11を接着して液晶パネル21を構成してい
る。

【００３０】図４は光（紫外線）硬化性樹脂を用いて透
明基板にフィルムを接着する実施例の説明図、図５は熱
硬化性樹脂を用いて透明基板にフィルムを接着する実施
例の説明図である。

【００３１】図４において、透明基板17の表面に光（紫
外線）硬化性樹脂19′を塗布し、その上にフィルム18
(またはフィルム12) を重ね、透明基板17の裏面より紫
外線40を照射する。

【００３２】図５において、台板41に搭載したり回転自
在なローラ42にて支持した透明基板17の表面に熱硬化性
樹脂19″を塗布し、その上にフィルム18 (またはフィル
ム12) を重ね、ヒーターを内蔵したローラ43を使用し、
フィルム18を透明基板17に押圧すると共に、樹脂19″を
その硬化温度に加熱する。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、カ
ラーフィルタおよび液晶表示パネルの性能 (色調バラン
ス, 光透過率等) が向上すると共に安定化し、かつ、製
造工程と製造設備が簡易化し生産性が向上し、従来のも
のより高品位の製品を安価に提供できるようにした効果
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例によるカラーフィルタとその
カラーフィルタを使用した液晶表示パネルの模式断面図
である。

【図２】 図１(イ) に示すカラーフィルタの主要製造工
程図である。

【図３】 図１(ロ) に示すカラーフィルタの主要製造工
程図である。

【図４】 透明基板にフィルムを接着する実施例の説明
図（その１）である。

【図５】 透明基板にフィルムを接着する実施例の説明
図（その２）である。

【図６】 従来のカラー液晶表示パネルの主要構成を示
す模式断面図である。

【図７】 従来の液晶表示パネルの主要製造工程の説明
図である。

【符号の説明】

3,13はブラックマスクパターン ６は透明電極 11,16 はカラーフィルタ 12,18 は感光性発色フィルム 12′, 18′は露光・現像前の感光性発色フィルム 14R,14G,14B は透光性の着色パターン 17は透明基板 21,26,31は液晶表示パネル

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 露光，現像して感光性発色フィルム(12)
   に、格子状のブラックマスクパターン(13)と該マスクパ
   ターン(13)の多数の透光部を埋める透光性の着色パター
   ン(14R,14G,14B) とが形成されてなることを特徴とする
   カラーフィルタ。
2. 【請求項２】 透明基板(17)の一方の面には格子状のブ
   ラックマスクパターン(3) が形成され、露光，現像して
   感光性発色フィルム(18)には該マスクパターン(3) の透
   光部に対応する多数の透光性着色パターン(14R,14G,14
   B) が形成され、該透明基板(17)のブラックマスクパタ
   ーン形成面に該フィルム(18)が貼着されてなることを特
   徴とするカラーフィルタ。
3. 【請求項３】 請求項１記載のカラーフィルタ(11)を透
   明基板(17)の一方の面に貼着し、該透明基板(17)の他方
   の面に透明電極(6) が形成されてなることを特徴とする
   液晶表示パネル。
4. 【請求項４】 透明基板(17)の一方の面に透明電極(6)
   を形成し、その上に請求項１記載のカラーフィルタ(11)
   が貼着されてなることを特徴とする液晶表示パネル。
5. 【請求項５】 請求項２記載のカラーフィルタ(16)の透
   明基板(17)の他方の面に透明電極(6) が形成されてなる
   ことを特徴とする液晶表示パネル。