JPH0587802B2 - - Google Patents

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JPH0587802B2
JPH0587802B2 JP59097210A JP9721084A JPH0587802B2 JP H0587802 B2 JPH0587802 B2 JP H0587802B2 JP 59097210 A JP59097210 A JP 59097210A JP 9721084 A JP9721084 A JP 9721084A JP H0587802 B2 JPH0587802 B2 JP H0587802B2
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Kozo Matsumura
Takao Sumi
Kenichi Masaki
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    • G02B5/22—Absorbing filters
    • G02B5/223—Absorbing filters containing organic substances, e.g. dyes, inks or pigments
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133509—Filters, e.g. light shielding masks
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、各種表示装置用カラーフイルターの
製造方法に関するものであり、更に詳しくは各種
表示装置に適用することにより、カラー表示を可
能とするためのカラーフイルターの製造方法に関
するものである。
〔従来の技術とその問題点〕
表示装置用カラーフイルターは種々のものがあ
るが、液晶表示装置用カラーフイルターを代表例
として以下説明する。
液晶表示装置は、電卓・電子時計のデイジタル
表示用、計測・計装機器や家電・音響機器のアナ
ログ表示用として、多く使用されている。
そして、最近は各種機器の周辺端末表示、車載
表示、電話機表示、テレビ画像表示等の用途を中
心として、この液晶表示装置のカラー表示化への
要望が高まりつつある。この要望に応えんとし
て、種々のカラー液晶表示装置が提案されてお
り、この内一部は既に実用化されつつある。しか
しながら、現在、提案されている液晶表示装置の
カラー表示方式は何れもこれを使用する者の要望
を充分に満足させるには至つていないものであ
る。
従来、カラー表示をすることができる液晶表示
装置に適用されるカラーフイルターの製造方法と
しては、次のゼラチン膜法が最も一般的である。
この方法を詳述すれば、次の通りである。透明基
板の内面にゼラチン層を形成し、その上にパター
ン形成フイルムを重ね、次いで露光することによ
つて必要な部分のゼラチン層を硬化させ、その後
洗浄・乾燥させ、次いで、硬化したゼラチン層を
染色した後オーバーコート層を形成することによ
つてカラーフイルターを得る方法である。しか
し、この方法によれば次のような欠点がある。即
ち、製造工程が多く、特に多色にする場合には前
記工程を繰り返し行わなければならず、色による
被膜のバラツキや色間の段差を生じたり、製造工
程が著しく多くなる。そして、これらの工程を自
動化することも困難であり、生産コストが高くな
る等の欠点がある。
〔本発明の目的〕
本発明の目的は、高精度なパターンを有し、平
滑性に優れた表面を有し、且つ、優れた物性を有
するカラーフイルターを生産性よく製造する方法
を提供することにある。
〔発明の構成〕
本発明者らは、前記したような従来法の欠点に
鑑み、前記欠点を解消し得るようなカラーフイル
ターの製造方法を確立せんとして、鋭意研究、実
験の結果、本発明を完成するに至つたのである。
即ち、本発明は、アルミナゾル又はシリカゾルの
少なくとも１以上を透明基板上に塗布し、350〜
800℃で焼成し、0.5〜10μmの膜厚を有する活性
アルミナ又は活性シリカの少なくとも１以上から
なる活性膜層を形成し、次いで必要な色数に応じ
て次の諸工程 所定のパターンを有するメタルマスクを前記
活性膜層上に載置する工程 昇華性染料又は／及び熱溶融蒸気化する染料
を含むインキ層を有する転写シートを前記メタ
ルマスク上に載置する工程 加熱により前記インキ層中の昇華性染料又
は／及び熱溶融蒸気化する染料を前記活性膜層
の微細孔中に熱移行させる工程 転写シート及びメタルマスクを除去する工程
を繰り返し行い、最後に前記活性膜層の微細孔
の上部を封孔するためのオーバーコート層を設
けることを特徴とするカラーフイルターの製造
方法である。
以下、本発明の構成を詳細に説明する。
本発明において用いる透明基板としては、一般
に液晶表示装置に用いられるものでよく、通常は
ガラス基板を用いるとよい。
この透明基板上には、活性アルミナ又は活性シ
リカの少なくとも１以上からなる活性膜層が形成
されている。この活性膜層を形成するには、先ず
透明基板の表面にコロイド性アルミナ、コロイド
性シリカ、又は両者の混合物を塗布し、乾燥した
後、例えば350℃〜850℃で10分〜180分間焼成す
ればよい。このようにして得た活性膜層は、透明
であり且つ多数の微細孔が形成されており、これ
が染着層となる。なお、活性膜層は、その透明
性、表面硬度、染料受容性等を考慮すると0.5μm
〜10μm、好ましくは1.5μm〜5μmの層厚のもの
が望ましいものである。これは、活性膜層の層厚
が暑くなると白化して不透明となり易く、また反
対に層厚が薄くなると染料受容性が減少し染着濃
度が得られなくなるためである。
前記したところにより、透明基板上に活性膜層
を形成した後、必要に色数に応じて次の諸工程を
繰り返し行う。
第一の工程は、所定のパターンを有するメタル
マスクを前記活性膜層上に載置する工程である。
前記パターンは、その用途に応じて適宜設計する
とよいが、本発明に係るカラーフイルターは、ド
ツトパターンのような形状であつてもよい。
第二の工程は、昇華性染料又は／及び熱溶融蒸
発化する染料を含むインキ層を有する転写シート
を、前記メタルマスク上に載置する工程である。
前記転写シートは、耐熱性を有する高分子材料の
フイルム等からなるベースシートと、染料とバイ
ンダー等によるインキ層より構成される。本発明
に用いることができる染料としては、昇華性染料
又は／及び熱溶融蒸気化する染料等であり、具体
的には、分散染料、金属を含まない油溶性染料、
カチオン染料等がある。
第三の工程は、加熱により前記インキ層中の昇
華性染料又は／及び熱溶融蒸気化する染料を前記
活性膜層に熱移行させる工程である。加熱の条件
としては、前記染料を含有するインキを用いて、
染料が微細孔中に熱移行するような温度で行う。
これは染料の種類によつて異なるものであるが、
例えば100℃〜250℃において数秒〜60分間加熱す
ればよい。
第四の工程は、転写シート及びメタルマスクを
除去する工程である。
前記諸工程を経ることによつて、前記活性膜層
の微細孔中に染料が染着してパターンを形成する
ことができる。このパターンがドツトパターンで
あつても容易に形成することができる。この場
合、染料が染着されることによつて形成されるパ
ターンは、２以上の色からなるパターンであり且
つその各色のパターンがそれぞれ各色のパターン
に対応する透明導電膜パターンと正確に位置が一
致して形成されているものである。
前記第一の工程〜第四の工程は、必要な色数に
応じて複数回繰り返し行われる。
最後の工程は、染色された活性膜層の微細孔の
上部にオーバーコート層を設ける工程である。こ
のオーバーコート層を形成する為には、アクリ
ル、メラミン、エポキシ、シリコン系高分子、ポ
リイミド等の硬質で透明性の良い樹脂を前記活性
膜層の微細孔上に塗布した後、樹脂が硬化するよ
うな温度で加熱する。この他、珪酸ソーダ、リチ
ウムシリケート等の無機材料の塗布、加熱によつ
て形成することもできる。このようにして得られ
たオーバーコート層は、活性膜層の微細孔中に捕
捉された染料分子の再気化を防ぎ、不必要な物質
による汚染を防ぎ、しかも表面の平滑性を向上さ
せることに役立つものである。尚、このオーバー
コート層を形成するに際して、本発明によつて得
られるカラーフイルターを後工程にて透明導電膜
で覆う場合、前記オーバーコート層を透明導電膜
を構成する物質と密着性に優れた物質を用いて形
成することができ、これはカラーフイルターと透
明電極との密着性の向上に大きく寄与し、極めて
好適なものである。前記透明導電膜は、オーバー
コート層上に部分的或いは全面的に形成される。
本発明方法によつて得たカラーフイルターは、
次のようにして使用される。カラーフイルター上
に適宜透明導電膜を設け、それと対応する基板と
の間に液晶を封入し、更にこれを１枚以上の偏光
板で挟んだ構造にするとよい。ただし、この構造
は液晶表示装置の一例であつて、この構造に限定
されるものではない。
〔実施例〕
以下に、本発明の実施例について説明する。
実施例 １ アルカリ洗浄した透明ガラス板の片面に、アル
ミナゾル−200（日産化学社製）をスプレコート
し、70℃で５分間乾燥した後、550℃で45分間焼
成し、このようにすることによつてガラス板上に
約2μmの層厚を有する活性膜層を得た。
一方、下記の配合成分からなるものを３本のロ
ールミルにて練肉混合し、３種類のスクリーンイ
ンキを得た。
赤色インキ エチルセルロースＮ−７（ハーキユレス社製） 15部（重量部） エチルセルロースＮ−22（ハーキユレス社製） ５部 ミケトンポリエステルスカーレツトRCS （三井東圧社製） ８部 ブチルセルソルブ 22部 ブチルセルソルブアセテート 20部 ソルベツク150 30部 緑色インキ エチルセルロースＮ−７（ハーキユレス社製） 15部（重量部） エチルセルロースＮ−22（ハーキユレス社製） ５部 ミケトンポリエステルイエロ−4G （三井東圧社製） ６部 ミケトンポリエステルブリリアントブル−BG （三井東圧社製） ４部 ブチルセルソルブ 20部 ブチルセルソルブアセテート 20部 ソルベツク150 30部 青色インキ エチルセルロースＮ−７（ハーキユレス社製） 15部（重量部） エチルセルロースＮ−22（ハーキユレス社製） ５部 ミケトンポリエステルブル−3RSF 10部 ブチルセルソルブ 20部 ブチルセルソルブアセテート 20部 ソルベツク150 30部 上記スクリーンインキを用い、それぞれシート
上にスクリーン印刷を施し、赤、緑、青の転写シ
ートを得た。
また、一方、所定のドツトパターンを有するメ
タルマスクを３枚製造した。
次に、前記方法にて製造したガラス板を180℃
に予熱し、青色インキ用のメタルマスクをガラス
板上の所定の位置に載置し、その上に青色インキ
にて印刷さた転写シートをその印刷面がメタルマ
スクと接するように載置し、JIS硬度50で200℃に
加熱されたシリコンゴムで１分間加熱加圧した。
しかる後、転写シート及びメタルマスクを除去
すると、メタルマスクの抜けた部分の青色のドツ
トパターンが転写された。
次に、前記工程にて青色のドツトパターンが形
成されたガラス板上の所定の位置に、緑色インキ
用メタルマスクを載置し、更に、その上に緑色イ
ンキにて印刷された転写シートを載置し、前記方
法と同様にして180℃、40秒間加熱加圧し、緑色
のドツトパターンを転写し、青色と緑色のドツト
パターンが形成されたガラス板を得た。
次に、赤インキ用のメタルマスクと赤色インキ
にて印刷された転写シートとを用い、前記工程と
同様にして160℃、30秒間加熱加圧することによ
り赤色のドツトパターンを転写した。
この三原色のドツトパターンが転写されたガラ
ス板上に、下記の組成からなるオーバーコート剤 メラミン樹脂 5部 アクリル樹脂 10部 水 85部 をコーテイングして、180℃で15分間乾熱処理を
行つた。
このようにすることによつて、三原色のドツト
パターンが形成されたカラーフイルターを得た。
〔発明の効果〕
本発明に係るカラーフイルターの製造方法は、
以上の構成よりなるから、次のような効果を得る
ことができる。即ち、本発明方法によつて得られ
るカラーフイルターは、活性アルミナ或いは活性
シリカからなる活性膜層に染料が染着されている
ので、耐熱性や耐候性等の物性が優れており、ま
た形成されたパターンは高精度であり、更に得ら
れたカラーフイルター表面は平滑性に優れてい
る。しかも、本発明方法は、前記活性膜層に何色
でも染着することができるので、従来のゼラチン
膜法に比べて極めて少ない工程で多色のカラーフ
イルターを生産性よく製造することができるので
ある。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ アルミナゾル又はシリカゾルの少なくとも１
    以上を透明基板上に塗布し、350〜800℃で焼成
    し、0.5〜10μmの膜厚を有する活性アルミナ又は
    活性シリカの少なくとも１以上からなる活性膜層
    を形成し、次いで必要な色数に応じて次の諸工程
    を繰り返し行い、最後に前記活性膜層の微細孔を
    封孔するためのオーバーコート層を設けることを
    特徴とするカラーフイルターの製造方法。 １ 所定のパターンを有するメタルマスクを前記
    活性膜層上に載置する工程 ２ 昇華性染料又は／及び熱溶融蒸気化する染料
    を含むインキ層を有する転写シートを前記メタ
    ルマスク上に載置する工程 ３ 加熱により前記インキ層中の昇華性染料又
    は／及び熱溶融蒸気化する染料を前記活性膜層
    の微細孔中に熱移行させる工程 ４ 転写シート及びメタルマスクを除去する工
    程。
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