JPH063519A - カラーフィルタの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 カラーフィルタの製造方法に関し、膜厚の均
一化を目的とする。 【構成】 赤，緑および青のインクをガラス基板上に所
定の線幅でストライプ型に印刷した後、疎インク性のシ
リコンゴムローラを用い、必要とする膜厚にまで加圧し
て平坦化する処理工程において、ガラス基板上に一色目
のインクラインを印刷した後、このインクラインに対応
する位置にのみ必要とする膜厚に等しい凹部を備えたロ
ーラを用い、この凹部をガラス基板上のインクラインに
位置あわせして加圧回転することにより平坦化し、次
に、基板上に二色目のインクラインを印刷した後、一色
目と二色目のインクラインが当接する位置に必要とする
膜厚に等しい凹部を備えたローラを用いて平坦化し、次
に、この基板上に三色目のインクラインを印刷した後、
一色目と二色目と三色目のインクラインが当接する位置
に必要とする膜厚に等しい凹部を備えたローラを用いて
平坦化することを特徴としてカラーフィルタの製造方法
を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は液晶表示を行なうガラス
基板上に印刷法を用いて均一な厚さのカラーフィルタを
製造する方法に関する。

【０００２】液晶表示パネルにおけるカラーフィルタは
光源側のガラス基板の上に設けられ、この上にオーバコ
ート層を介して透明電極がパターン形成されている。こ
ゝで、カラーフィルタは赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）
等の三原色のフィルタで構成されており、液晶パネルに
設けられている各画素に対応して各原色フィルタが設け
られているので、背面に白色光源を置くことによりカラ
ーＣＲＴと同様に加法混色によるカラー表示を行なうこ
とができる。

【０００３】さて、カラー液晶パネルに用いられるカラ
ーフィルタの製造方法としては、印刷法，染色法，顔料
分散法，電着法など各種のものがあるが、本発明は印刷
法、特にストライプ型印刷法に関するものである。

【０００４】

【従来の技術】平板オフセット印刷法を用いてガラス基
板上に転写されたインクパターンは原板のインクとの切
れが完全でないことゝ、インク自体に揺粘性（チクソト
ロピック性，Thixotropy) を有していることから、隆起
した山状の断面をしている。

【０００５】そこで、一定の膜厚をもつカラーフィルタ
を作るには表面に疎インク性をもつローラを用いて加圧
し、平坦化する必要がある。図７は従来のローラの構成
を示すもので、厚さ約200 μm のアルミニウム(Al)より
なる金属板１の上にシリコーンゴム２を塗布して水無し
平板３が形成されており、これを巻いてローラが構成さ
れている。

【０００６】一方、印刷工程としては、図８に示すよう
に、液晶表示パネルのカラーフィルタが形成されるガラ
ス基板４の上には、赤，緑，青等のインクパターンの境
界を明確化するために予め、クローム(Cr)金属膜などを
用いて幅が30μm 程度のブラックマトリックス( 遮光膜
パターン)５が形成されている。

【０００７】そして、平板オフセット印刷法を用いてブ
ラックマトリックス５の中間位置を目標として一色目の
インク６を印刷する。（以上同図Ａ） 次に、図７に示す水無し平板３を巻いたローラ７をガラ
ス基板４に設置する。（以上同図Ｂ） 次に、ローラ７を当接し、回転させながら加圧し、イン
ク６を必要とする厚さにまで押し伸ばす。（以上同図
Ｃ） 次に、ローラ７を除くことにより、ガラス基板４の上に
一色目のインクパターン８が完成している。（同図Ｄ） 然し、このようにして形成すると、総てのインクパター
ン８は均一な厚さに形成するように思われるが、現実に
は内部に生ずるインクパターン８によりローラ７を押し
上げる力が働き、そのために周辺部に大きな力が加わ
り、インクパターン８が潰れすぎてブラックマトリック
ス５を越すことがある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ガラス基板上にストラ
イプ型のカラーフィルタを形成する場合、一色目のイン
クを印刷して後、ローラを用いて必要とする膜厚まで圧
延する場合に、従来の平坦な水無し平板を巻き付けたロ
ーラを用いで圧延を行なうと縁端部のインクパターンが
潰れ過ぎると云う問題があり、カラーフィルタの品質を
低下させている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の課題は赤，緑，青
などのインクをガラス基板上に所定の線幅でストライプ
型に印刷した後、疎インク性のシリコンゴムローラを用
い、必要とする膜厚にまで加圧して平坦化する処理工程
において、ガラス基板上に一色目のインクパターンを印
刷した後、このインクパターンに対応する位置にのみ必
要とする膜厚に等しい凹部を備えたローラを用い、この
凹部をガラス基板上のインクパターンに位置あわせして
加圧回転することにより平坦化し、次に、基板上に二色
目のインクパターンを印刷した後、一色目と二色目のイ
ンクパターンが当接する位置に必要とする膜厚に等しい
凹部を備えたローラを用いて平坦化し、次に、この基板
上に三色目のインクラインを印刷した後、一色目と二色
目と三色目のインクラインが当接する位置に必要とする
膜厚に等しい凹部を備えたローラを用いて平坦化するこ
とを特徴としてカラーフィルタの製造方法を構成するこ
とにより解決することができる。

【００１０】

【作用】本発明はガラス基板上に印刷した多数のインク
を平坦な水無し平板を備えたローラを用いて所定厚にま
で加圧するのではなく、予め、必要とするインクパター
ンの線幅と深さもつ溝を備えたローラを準備し、このロ
ーラの溝の中心を先にガラス基板上に印刷したインクの
中心線と一致させることにより、ローラの溝の形状をし
たインクパターンを形成するものである。

【００１１】すなわち、本発明は次のような技術のバッ
クアップから実用化を可能としたものである。 感光性のシリコーン樹脂があり、写真蝕刻技術（フ
ォトリソグラフィ）を用いて寸法精度の高い、溝を備え
た水無し平板ができること。 印刷技術の進歩によりローラとガラス基板との位置
合わせが精度よくできること。によるものである。

【００１２】

【実施例】カラーフィルタを形成するガラス基板は硼珪
酸ガラスよりなる厚さが1.1mm の基板であり、この上に
はスパッタ法と写真蝕刻技術を用いて厚さが1500Åで幅
が30μm のCr膜よりなるブラックマトリックスが110 μ
m ピッチでパターン形成されている。

【００１３】本発明はかゝる基板上にオフセット印刷法
を用いてブラックマトリックスの開口部の中心に一色目
のインクを印刷した後、本発明に係るローラを用いて圧
延してインクパターンを形成し、順次、二色目, 三色目
と印刷し、圧延してそれぞれのインクパターンを形成す
るものである。

【００１４】先ず、図１に示すように、オフセット印刷
に使用する厚さが0.24mmで表面にシリコーンゴム２が塗
布されている水無し平板３を用い、まず、シリコーンゴ
ム２に紫外線を照射して固化せしめ、以後の現像処理に
際して金属板１よりの剥離などが生じないようにした。

【００１５】次に、水無し平板３をスピンコータにセッ
トし、感光性シリコーン液（品名，東レ製）を乾燥後の
膜厚が２μm になるように塗布し、乾燥した後、写真蝕
刻技術を用い、有効画素範囲の縁端部10より幅が110 μ
m の溝11を330 μm ピッチで順次に形成した。

【００１６】さて、ガラス基板４の上には図２に示すよ
うに一色目のインク（赤）12を線幅70μm , 厚さ４μm
の条件でブラックマトリックス５の開口部の中心に来る
ようにして330 μm ピッチで印刷した。( 以上図２Ａ） 次に、図１に示す水無し平板３を加圧用ブランケット胴
に巻いたローラ13を位置合わせする。( 同図Ｂ） 次に、ガラス基板４に最も近い部分での押し込み量0.25
mmの条件で基板上を転がすようにして加圧した。（同図
Ｃ） 次に、取り出したガラス基板４をN₂雰囲気のクリーンオ
ーブンに入れ160 ℃で１時間加熱してインクのキュアを
行なうことにより一色目のインクパターン14が完成し
た。

【００１７】次に、図３と図４は二色目の水無し平板３
´と二色目のインクパターンの形成工程を示す断面図で
あり、図１および図２と異なるところは水無し平板３´
を構成する溝16の幅が220 μm であり、110 μm を隔て
ゝ形成されていることである。 そして、図４（Ａ）に
示すように、一色目のインクパターン14の隣に二色目の
インク（緑）17を印刷した後、ローラ13´を用い、先と
同じ条件で加圧し、キュアすることにより均一な厚さの
二色目のインクパターン18が完成する。

【００１８】次に、図５と図６は三色目の水無し平板
３″と三色目のインクパターンの形成工程を示す断面図
であり、図３および図４と異なるところは水無し平板
３″を構成する溝19が両端の縁端部10の間に亙って広が
っていることである。

【００１９】そして、図６（Ａ）に示すように、二色目
のインクパターン18の隣に三色目のインク（青）20を印
刷した後、ローラ13″を用い、先と同じ条件で加圧し、
キュアすることにより均一な厚さの三色目のインクパタ
ーン21が完成する。

【００２０】このような方法をとることにより均一な厚
さをもつカラーフィルタを形成することができた。

【００２１】

【発明の効果】本発明の実施により均一な厚さをもつカ
ラーフィルタを形成することができ、これによりカラー
液晶表示装置の品質を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る一色目の水無し平板の断面図であ
る。

【図２】本発明に係る一色目のインクパターンの形成工
程を示す断面図である。

【図３】本発明に係る二色目の水無し平板の断面図であ
る。

【図４】本発明に係る二色目のインクパターンの形成工
程を示す断面図である。

【図５】本発明に係る三色目の水無し平板の断面図であ
る。

【図６】本発明に係る三色目のインクパターンの形成工
程を示す断面図である。

【図７】従来使用していた水無し平板の断面図である。

【図８】従来のインクパターンの形成工程を示す断面図
である。

【符号の説明】

３，３´，３″ 水無し平板 ４ ガラス基板 ５ ブラックマトリックス ７，13,13 ´,13 ″ローラ ８，14,18,21 インクパターン 11, 16,19 溝 12 一色目のインク 14 二色目のインク 20 三色目のインク

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 赤，緑，青などのインクをガラス基板上
   に所定の線幅でストライプ型に印刷した後、疎インク性
   のシリコンゴムローラを用い、必要とする膜厚にまで加
   圧して平坦化する処理工程において、ガラス基板上に一
   色目のインクパターンを印刷した後、該インクパターン
   に対応する位置にのみ必要とする膜厚に等しい凹部を備
   えた疎インク性のローラを用い、該凹部をガラス基板上
   のインクパターンに位置合わせして回転することにより
   平坦化し、次に、前記基板上に二色目のインクパターン
   を印刷した後、一色目と二色目のインクパターンが当接
   する位置に必要とする膜厚に等しい凹部を備えた疎イン
   ク性のローラを用いて平坦化し、次に、前記基板上に三
   色目のインクパターンを印刷した後、一色目と二色目と
   三色目のインクパターンが当接する位置に必要とする膜
   厚に等しい凹部を備えた疎インク性のローラを用いて平
   坦化することを特徴とするカラーフィルタの製造方法。