JPH0764074A - 表示器用基板の形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 表面に複数の着色層を有した基板と、他の基
板とで液晶を挾持する。着色層は顔料が添加された光硬
化性樹脂からなり、保持シートに支持され基台よりも広
い幅を持つ少なくとも１色の着色膜を転写しパターニン
グして着色層を形成する工程と、着色層を絶縁膜で覆う
工程とで基板を形成する。また略中央に少なくとも一つ
の有効表示面を有する基台に、着色膜を転写し、露出し
た基台表面を含む領域に活性処理を施す工程と、着色層
を絶縁膜で覆う工程とで基板を形成する。 【効果】 このような工程により、基台上に着色膜を転
写するに当って、被膜の弾きや密着性の低下を防ぐこと
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は着色層を有したいわゆる
カラー表示を行う液晶表示器に係り、とりわけ転写によ
る着色層形成に好適な表示器用基板の形成方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より液晶表示器等においては、液晶
を挾持する基板の配向層の下側に着色層を設けることに
よってカラー表示を行うようになっており、それは特開
昭６１−２８１２１９号公報に示されるように、基台の
表面に異なる色の染料または顔料を含む樹脂層を設け、
必要に応じてその表面を保護膜で覆い、その上に透明電
極を配置し、配向層で覆って基板とし、その基板と他の
基板によって液晶を挾持していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】然し乍ら、着色層の呈
色は不安定になりやすく、特に色濃度がばらついたり低
くなり易い。そのため種々の形成方法が提案され一部商
品化されているが、電子材料雑誌１９９３年７月号第５
５頁に記載されているように、転写法は方法が簡単と言
われながら技術的に確立されておらず未だに産業に寄与
していない。

【０００４】この理由を検討したところ、転写において
被膜と基台との密着性が悪い場合が多発し、特に着色層
を転写した後の保護膜等が基台と部分的に密着性が悪い
ときに、単に剥離を生じるのみならず、色ズレや濃度ム
ラになって観察され、表示品位が著しく低下することが
分かった。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上述の点を考慮
し、略中央に少なくとも一つの有効表示面を有する基台
に、保持シートに支持され少なくとも１色の着色膜を、
保持シート化着色膜の少なくとも一方を前記基台の幅よ
りも広くして転写しパターニングして着色層を形成する
工程と、着色層を絶縁膜で覆う工程とを含ませたもので
ある。

【０００６】又本発明は、略中央に少なくとも一つの有
効表示面を有する基台に、保持シートに支持された少な
くとも１色の着色膜を転写しパターニングして着色層を
形成する工程と、少なくとも有効表示面の露出した基台
表面を含む領域に活性処理を施す工程と、前記着色層を
絶縁膜で覆う工程とを含むもので、より好ましくは活性
処理として、中間膜を設けるとか、コロナ放電を行うと
か、プラズマ処理を行うことののちに絶縁被膜を形成す
る。

【０００７】

【作用】このような工程により、基台上に着色膜を転写
するに当って、被膜の弾きや密着性の低下を防ぐことが
できる。

【０００８】

【実施例】図１は本発明実施例の表示器用基板の形成方
法に係る基板を用いた液晶表示器の要部断面図で、１は
表面に複数の着色層２や電極を有した基板である。その
基板１と電極を有した他の基板３とで例えば液晶分子が
２６０度ねじられた液晶４を挾持しており、必要に応じ
て偏光板５を液晶４の上下に配置している。

【０００９】そして本発明の対象となる基板１は、例え
ば必要に応じて表面に下地層等を有したガラス基台１１
の表面にカラーフィルターとなる着色層２とその上の絶
縁膜１２と透明電極１３と液晶分子を配向させる配向膜
１４とを順次積層したものからなる。このうち絶縁膜１
２は有機絶縁膜若しくは有機絶縁膜と無機絶縁膜の積層
体からなり、着色層２を保護するとともに着色層２から
液晶４に影響する物質が染み出すことを防ぐもので、場
合によっては着色層２によって生じた凹凸を緩和するた
めの平坦化膜の役目も兼用する。透明電極１３は他の基
板３の電極とマトリクスを得るために配置されたもの
で、いずれかの電極には必要に応じて画素毎に非線形素
子やスイッチング素子が設けられていてもよい。配向膜
１４は有機高分子膜からなり、液晶４の液晶分子を特定
の方向に配向させるものであるが、液晶４がポリマネッ
トワークのようなものであれば液晶界面を保護するため
だけのものであってもよい。

【００１０】また着色層２は、ストライプ状若しくは市
松模様状に配置された赤、青、緑の３色からなり、必要
に応じてその隙間には遮光性被膜や遮光性枠体２０が設
けられていてもよい。そしてこの着色層２は、顔料が添
加された光硬化性樹脂からなり、互いに異なる色の着色
層が互いに近接して設けらている。そしてさらに、その
着色層２は異なる色の着色層の近接部分２１において一
方が他方よりも厚くなり、その厚い部分を有する着色層
は中央部分２２においてその他方の着色層よりも薄くな
るように構成されている。

【００１１】このような着色層を持つ表示器用基板の形
成方法について説明するが、基台には略中央に少なくと
も一つの有効表示面を設けてあり、着色層を形成するた
めの着色膜は保持シートに支持され、基台よりも広い幅
を持つ保持シート若しくは着色層を用いて少なくとも１
色の着色膜を転写し、パターニングして着色層を形成す
る工程と、その着色層を絶縁膜で覆う工程とを含むもの
である。またこのような着色層を形成した後で露出した
基板表面を含む領域に活性処理を施してから着色層を絶
縁膜で覆う工程とを含むものである。以下具体的に説明
する。

【００１２】まず略中央に少なくとも一つの有効表示面
を有する基台を準備する。基台はソーダ硝子とかパイレ
ックスの商標等で周知な平板硝子等を用い、周辺部は端
子部とするか被膜形成後に除去廃棄するかするとして、
少なくとも中央部には有効表示面を配置する。この有効
表示面は一つ設けてもよいし、その基板から複数枚の表
示器を得ようとする場合には複数の有効表示面を設定す
ればよい。

【００１３】次いで着色層２は、例えばローラー転写法
によって以下のように形成される。まずアクリル系の樹
脂を紫外線硬化によってエッチング処理できるように増
感処理し、赤色の場合にはベンガラ、リゾールレッド、
レーキレッドＧ、ウオッチングレッド、カーミン６Ｂ、
ローダミンレーサ等の顔料を２０〜６０ｗｔ％程度分散
させ、その材料を、図２に示す様に、厚さ５μｍ程度の
ポリエチレンタレフタレートからなる保持シート６上に
厚さ０．３〜５．０μｍの着色膜７として形成させる。
この厚みは着色層２の最終厚みに影響するが、空気・泡
を巻き込まないようにファンデルワールス力などで基台
１１表面に密着すること、所定の色濃度を確保しながら
所定の光透過性を持たせることが必要であり、この為に
は厚みは上述した厚さ０．３〜５．０μｍがもっとも好
ましい。このように保持シート６に形成された着色膜７
を、プレヒートされ、より好ましくはプラズマ処理され
たガラス基台１１上に５〜５００ｇ／ｃｍ²の過熱ロー
ラ８で加圧し転写する。この時重要なことは、基台１１
がいかなる大きさであっても保持シート６に支持された
着色膜７の幅（ローラーの相対的進行方向に略直交する
方向の長さ）を、基台１１よりも広い幅とすることであ
り、とりわけローラー８が基台１１の表面に直接接触し
ないようにすることである。その後、波長３８０ｎｍ前
後の紫外線を用いてパターン露光し、母材のアクリル系
樹脂を架橋させ、炭酸ソーダなどでエッチングし、例え
ば幅１００μｍ、厚み３μｍの断面長方形のストライプ
状をなした、所定の赤色ストライプ状の第１の着色層２
を得る。

【００１４】そして同じく紫外線架橋型のアクリル系樹
脂にピリジアングリーン、クロムグリーン、フタロシア
ニングリーン等の緑色顔料を分散させ、赤色と同じ程
度、より好ましくは少し薄い厚さの着色膜を赤色と同様
に基台より幅の広い保持シート上に形成し、同様にして
基台１１上に転写し、露光パターニングを行って例えば
幅１００μｍ、厚さ２．８μｍのストライプ状をなした
緑色の第２の着色層２を形成する。この転写露光におい
て、すでに形成した赤色の第１の着色層２の形状を利用
し、着色層が近接する部分においていずれかの着色層端
縁が他方の着色層よりも厚くなるようにする。このため
には例えば赤色の着色層の側面に調度着色層２の間隙に
相当する幅のストライプ薄膜を設けておいてパターニン
グのときにこれを持ち上げ剥離する事で緑の膜の端縁を
突出させてもよいし、樹脂シートに緑の膜を形成したと
き、転写時に緑の膜が赤色のストライプに乗り上げても
着色膜が階段状にならずに、その赤色着色層端縁で着色
膜にスロープが付くようにしておいて、このスロープ状
となった端縁を残すようにパターニングしてもよい。

【００１５】最後にアクリル系の樹脂に群青、紺青、ス
カイブルー、フタロシアンブルーなどの青色顔料を用い
た膜で、３色目の転写パターニングを行う。この時は第
２の着色層２を形成したときと同様の手法により、赤と
緑の２本の既に設けた着色層を利用して両端縁を突出さ
せ、断面略Ｍ字状となるように形成する。このようにし
て得られた第３の着色層２は、中央の厚みが例えば２．
５μｍ、端縁の厚みが３．１〜３．５μｍであった。

【００１６】そしてこのような着色層２の上にスピンナ
ーによりアクリル系の樹脂を１〜３μｍの厚みに塗布
し、これを硬化させて絶縁膜１２とする。ローラーが当
った基台上ではスピンナー塗布した樹脂は水玉状に弾く
が、保持シート若しくは着色膜のいずれか若しくは両方
が基台より広いのでこのような樹脂の弾きはない。ロー
ラーが基台表面に接触しないためには、保持シート若し
くは着色層が基台の幅より広いことが必要と説明した
が、さらに好ましくはローラー８の幅を保持シートの幅
より短くするのが好ましい。又基板上の絶縁膜を塗布し
たくない部分がある場合にはその分だけ保持シートと着
色膜を狭くすればよいことになる。

【００１７】しかし必要とあれば少なくとも有効表示面
の露出した基台表面を含む領域に活性処理を施した後
に、着色層２を絶縁膜１２覆うとより好ましい。活性処
理としては、例えば着色層２を形成した後、ｎ−β（ア
ミノエチル）γ−アミノプロピトリメキシシランを塗布
した後に上述したアクリル系の樹脂を塗布したところ、
ローラー接触によって着色層周辺部の８０％で樹脂が弾
いていたロットの基台において２％以下の樹脂の弾きと
なった。また上記のような密着性改善中間被膜の代わり
に、タンテック社製頃なほう電送地を用い、着色層２を
設けた後の基台表面に放電電圧１０ｋＶのコロナ放電処
理を施したところ、不良率は１０％以下となった。さら
にこれらの処理に替えて、着色層２の上に絶縁膜を設け
て露出した基台上に酸素プラズマ装置によってオゾンを
当てたところ、絶縁膜の不良率は５％以下となった。こ
のように着色層を形成したときにローラーが基台に接触
した恐れがあるときには密着性を改善する処理を基台の
露出面を中心に行うと極めて有効であった。

【００１８】なお上述の例において、着色膜は保持シー
トに１色ずつ設けられたもので説明したがこれに限られ
るものではなく、最初から３色がストライプ上に１枚の
保持シートに形成されていてもよい。

【００１９】

【発明の効果】以上の如くカラーフィルターの着色層を
含む層を積層するに当って、転写方式で幅の広いシート
や膜により転写するので作業性がよく、又シートの延展
性により着色膜が均一な厚みに転写できるばかりか基台
表面をローラーで汚染することがないので、あるいは基
台表面の密着性を向上させることができるので、基台表
面や着色層は絶縁層により密着性良く覆われ、これによ
り基台や着色層や絶縁膜の密着不良による色ズレや濃度
ズレのない表示品位のよい表示起用の基板が提供でき
た。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例の表示器用基板を用いた液晶表示
器の要部断面図である。

【図２】本発明の着色層を形成する工程を説明する図で
ある。

【符号の説明】

１ 基板 １１ 基台 １２ 絶縁膜 １３ 透明電極 １４ 配向膜 ２ 着色層 ３ 基板 ４ 液晶

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小倉 賢吾 鳥取県鳥取市南吉方３丁目201番地 鳥取 三洋電機株式会社内 (72)発明者 加藤 真二 鳥取県鳥取市南吉方３丁目201番地 鳥取 三洋電機株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 略中央に少なくとも一つの有効表示面を
   有する基台に、保持シートに支持され前記基台よりも広
   い幅を持つ少なくとも１色の着色膜を転写しパターニン
   グして着色層を形成する工程と、前記着色層を絶縁膜で
   覆う工程とを含むことを特徴とする表示器用基板の形成
   方法。
2. 【請求項２】 略中央に少なくとも一つの有効表示面を
   有する基台に、該基台の幅よりも広い幅の保持シートに
   支持され少なくとも１色の着色膜を転写しパターニング
   して着色層を形成する工程と、前記着色層を絶縁膜で覆
   う工程とを含むことを特徴とする表示器用基板の形成方
   法。
3. 【請求項３】 略中央に少なくとも一つの有効表示面を
   有する基台に保持シートに支持された少なくとも１色の
   着色膜を転写しパターニングして着色層を形成する工程
   と、少なくとも有効表示面の露出した基台表面を含む領
   域に活性処理を施す工程と、前記着色層を絶縁膜で覆う
   工程とを含むことを特徴とする表示器用基板の形成方
   法。