JPH0545509A - カラーフイルタ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明はカラーフィルタ及びその製造方法に
関し、カラーフィルタパターンを平坦化し、画素内での
色の分布を平均化したカラーフィルタを実現することを
目的とする。 【構成】 透明基板２０上に印刷法によりインクを印刷
して成るカラーフィルタにおいて、上記インクに熱可塑
性インク２２を用いるように構成する。

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に関し、
詳しくは、透明基板上にブラックマトリクスを有し、そ
の間に熱可塑性インクを印刷して成るカラーフィルタ及
びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のカラー液晶表示装置の断面図を図
５に示す。同図において、１，１′は透明なガラス基板
であり、一方のガラス基板１にはストライプ状の透明電
極２と配向膜３が形成され、他方のガラス基板１′には
Ｃｒ等の金属薄膜でブラックマトリクス４が形成され、
その上に青、緑、赤の３色のカラーフィルタ５が形成さ
れ、その上に平滑層６を介してストライプ状の電極２′
と配向膜３′が形成され、両配向膜３，３′間に液晶７
が満たされている。そしてストライプ状透明電極２と
２′は互いに直交してマトリクス状をなし、またカラー
フィルタ５の青、緑、赤もマトリクス状に配置されてい
る。

【０００３】このカラーフィルタの製造方法の一つとし
て印刷法がある。従来の印刷法によるカラーフィルタの
製造方法は、図６に示すように、先ず（ａ）図の如くカ
ラーフィルタのパターンを有する平版１０にインクを塗
布しインクパターン１１を形成する。次に（ｂ）図に示
すように平版１０上に形成されたインクパターン１１を
ブランケット１２に転写する。次いで（ｃ）図の如くブ
ランケット１２に転写されているインクパターンを予め
ブラックマトリクス１３が形成されている透明ガラス基
板１４上に再転写するのである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記、従来の製造方法
で製造されたカラーフィルタでは、図７に示すようにカ
ラーフィルタパターン５の断面が凸状になり、画素内で
色の不平均な分布が発生したり、特にカラーフィルタの
平坦性を大いに阻害していた。

【０００５】本発明はカラーフィルタパターンを平坦化
し、画素内での色の分布を平均化したカラーフィルタを
実現しようとする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明のカラーフィルタ
に於いては、透明基板２０上に印刷法によりインクを印
刷して成るカラーフィルタにおいて、上記インクに熱可
塑性のインク２２を用いたことを特徴とする。

【０００７】また、本発明のカラーフィルタの製造方法
に於いては、透明基板２０上に樹脂又は金属によりブラ
ックマトリクス２１を形成する工程と、上記ブラックマ
トリクス２１の間に印刷により熱可塑性インク２２を充
填する工程と、加熱して上記インク２２をリフローさ
せ、表面の平坦化を行う工程とより成ることを特徴とす
る。この構成を採ることにより、カラーフィルタパター
ンを平坦化し、画素内での色の分布を平均化したカラー
フィルタが得られる。

【０００８】

【作用】カラーフィルタを印刷で形成した場合、カラー
フィルタ断面の断面形状は図７に示した様に凸状の形状
となる。本発明はインクに熱可塑性インクを用い、ガラ
ス基板に印刷後、加熱してインクに流動性を生じさせる
ことにより、インクはブラックマトリクスまたは隣接す
る画素に接触し、両端を表面張力により引張られて平坦
化する。

【０００９】

【実施例】図１は本発明のカラーフィルタの第１の実施
例を示す断面図である。本実施例は、同図に示すように
ガラス等の透明基板２０の上に、黒色樹脂で形成された
ブラックマトリクス２１が設けられ、そのブラックマト
リクス２１の中に、赤、緑、青の各色の熱可塑性インク
２２がそれぞれ単独で充填され、さらにその表面にオー
バーコート層２３が設けられている。

【００１０】このように構成された本実施例は、赤、
緑、青の各色のインク２２に熱可塑性インクを用いてお
り、加熱による平坦化が可能であるため、平坦化されて
いる。従って画素内での色の分布も平均化されている。

【００１１】図２は本発明のカラーフィルタの第２の実
施例を示す断面図である。本実施例は基本的には前実施
例と同様であり、異なるところは、ブラックマトリクス
２１が薄膜金属（例えばＣｒ）で形成されていることで
ある。このように構成された本実施例は前実施例と同様
な効果を有する。

【００１２】次に本発明のカラーフィルタの製造方法の
第１の実施例を図３を用いて説明する。本実施例は、先
ず図３（ａ）に示すように洗浄したガラス等の透明基板
２０の上に黒色の感光性樹脂を塗布し、マスクを用いて
露光した後、現像して膜厚１．５μｍのブラックマトリ
クス２１のパターンを形成する。次に図３（ｂ）に示す
ように、印刷法により、熱可塑性で光硬化型樹脂に赤色
顔料を分散させた赤のインク２２をブラックマトリクス
間に印刷する。その後、１２０℃１０分間乾燥用の熱処
理を行う。続いて熱可塑性で光硬化型樹脂にそれぞれ緑
色顔料、青色顔料を分散させた緑、青のインクをブラッ
クマトリクス間に印刷し乾燥処理を行う。

【００１３】その後、２００℃、３０分間熱処理を行
い、図３（ｃ）の如くインク２２をリフローさせ表面の
平坦化を行う。その後、ＵＶ光（波長３６５nm）を適当
量（約６mJ）照射してインク２２を完全に硬化させる。
最後に図３（ｄ）の如くオーバーコート層２３を約１μ
ｍ厚に塗布して完成する。本実施例によれば、インク面
は平坦化され、画素内での色の分布が平均化されたカラ
ーフィルタが得られる。

【００１４】図４は本発明のカラーフィルタの製造方法
の第２の実施例を説明するための図である。本実施例は
先ず図４（ａ）に示すように洗浄したガラス等の透明基
板２０の上にＣｒ薄膜を厚さ１５００Åに形成し、フォ
トリソ工程によりブラックマトリクス２１のパターンを
形成する。次に図４（ｂ）に示すように印刷法により、
熱可塑性で光硬化型樹脂に赤色顔料を分散させた赤のイ
ンク２２をブラックマトリクス間に印刷する。その後１
２０℃１０分間の乾燥用熱処理を行う。続いて熱可塑性
で光硬化型樹脂にそれぞれ緑色顔料、青色顔料を分散さ
せた緑、青のインクをブラックマトリクス間に印刷し乾
燥する。

【００１５】その後、２００℃、３０分間の熱処理を行
い、図４（ｃ）の如くインクをリフローさせ表面の平坦
化を行う。その後、ＵＶ光（波長３６５nm）を適当量
（約６mJ）照射してインク２２を完全に硬化させる。最
後に図４（ｄ）の如くオーバーコート層２３を約１μｍ
厚に塗布して完成する。本実施例によれば、各色間の境
界で多少の混色は生ずるが、その部分はブラックマトリ
クス上であるので問題はなく、前実施例と同様な効果が
得られる。

【００１６】

【発明の効果】本発明に依れば、印刷法により製造され
るカラーフィルタのインクに熱可塑性インクを用いるこ
とにより、印刷後熱処理して平坦化することができるた
め、高歩留りで平坦度の良好なカラーフィルタが得ら
れ、表示品質の良いカラー液晶表示装置の製造に寄与す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のカラーフィルタの第１の実施例を示す
断面図である。

【図２】本発明のカラーフィルタの第２の実施例を示す
断面図である。

【図３】本発明のカラーフィルタの製造方法の第１の実
施例を説明するための図である。

【図４】本発明のカラーフィルタの製造方法の第２の実
施例を説明するための図である。

【図５】従来のカラー液晶表示装置を示す断面図であ
る。

【図６】従来の印刷法によるカラーフィルタの製造方法
を説明するための図である。

【図７】発明が解決しようとする課題を説明するための
図である。

【符号の説明】

２０…透明ガラス基板 ２１…ブラックマトリクス ２２…熱可塑性インク ２３…オーバーコート層

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透明基板（２０）上に印刷法によりイン
   クを印刷して成るカラーフィルタにおいて、 上記インクに熱可塑性インク（２２）を用いたことを特
   徴とするカラーフィルタ。
2. 【請求項２】 透明基板（２０）上に樹脂によりブラッ
   クマトリクス（２１）を形成する工程と、 上記ブラックマトリクス（２１）の間に印刷により熱可
   塑性インク（２２）を充填する工程と、 加熱して上記インク（２２）をリフローさせ表面の平坦
   化を行なう工程とより成ることを特徴とするカラーフィ
   ルタの製造方法。
3. 【請求項３】 上記樹脂の代りに金属薄膜を用いてブラ
   ックマトリクス（２１）を形成することを特徴とする請
   求項２のカラーフィルタの製造方法。