JPH09171107A

JPH09171107A - 色フィルタおよびその製造方法

Info

Publication number: JPH09171107A
Application number: JP29616896A
Authority: JP
Inventors: Edgar Johnson Ronald; エドガージョンソンロナルド; Joe Queen Candace; ジョークイーンキャンダス
Original assignee: Corning Inc
Current assignee: Corning Inc
Priority date: 1995-11-08
Filing date: 1996-11-08
Publication date: 1997-06-30
Also published as: KR970025998A

Abstract

(57)【要約】【課題】液晶表示パネル用の色フィルタの製作方法に
おいて、コストが従来よりもかからず、均一な厚さのブ
ラックマトリックスパターンを製作する。【解決手段】コレクタロール１６上に色フィルタパタ
ーン３６を形成させ、それがコレクタロール１６上にあ
る間に固化または硬化させる。適当な接着剤１９を使用
して、色フィルタパターン３６を基板１２に接着させ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示パネル用
の色フィルタとその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示（ＬＣＤ）パネル、特に、カラ
ーＬＣＤは、フラットスクリーンテレビ、投射形受像シ
ステム、カメラ一体型ビデオ用ビューファインダに使用
され、将来に亘って多くの分野に応用されることが予想
されている。

【０００３】アクティブ・マトリックス液晶ディスプレ
イの製造にはいくつかの工程がある。そのひとつとし
て、フロント・ガラス・パネルの作製がある。これに
は、色フィルタエレメントをガラスなどの適当な基板に
接着させる工程を含む。この色フィルタ接着の工程で
は、黒のマトリックスパターンと主要３色（赤、緑、青
または黄色、マゼンタ色とシアン色）のカラードットま
たはカラーセルパターンをブラックマトッリクスにより
輪郭のついたスペース内に接着させる。ブラックマトリ
ックスを構成している印刷ラインの幅は１５−２５ミク
ロン、厚さは０．５−２ミクロンである。赤、緑、青の
色セルの代表的な例では、幅が７０−１００ミクロン、
長さが２００−３００ミクロンである。カラーセルに
は、厚さが１０ミクロン以下の膜がプリントされている
が、この厚さが５ミクロン以下が好ましく、これは均一
であり、ブラックマトリックスにより形成されたパター
ンの中に正確に位置合せされている。フロントガラス基
板の典型的な例では、色フィルタエレメント上に平面化
層、透明導電性層、ポリイミド層を接着させて作成す
る。透明導電性層の典型的な例では、別の材料も使うこ
とができるが、インジウム酸化スズ（ＩＴＯ）の場合が
多い。

【０００４】第２の工程では、薄膜トランジスタまたは
ダイオード、金属接続ライン用に分離型（裏面型）ガラ
スパネルが使用されている。各トランジスタは、ディス
プレイの中の個別カラーピクセル用のオンオフ・スイッ
チとしての役目をする。

【０００５】第３の最終工程は、二つのパネルの組立
で、２個のパネルの間に液晶を注入して液晶パネルを作
製する。

【０００６】色フィルタの製造の重要な工程に、ブラッ
クマトリックスパターンと色フィルタパターンの作製が
ある。ブラックマトリックスの端部が精細であることが
重要である。カラーインクセルと違って、プリント流れ
などによりブラックマトッリクスの端部が精細さに欠け
る場合があると、これは最終製品の検査時に容易に発見
される。他方、カラーピクセルの端部は、ブラックマト
リックスパターンにより隠れてしまうのが典型的な例で
ある。従って、ある程度まで、ブラックマトリックスが
カラーピクセル端部における変形を隠すことになるが、
一方、ブラックマトリックスの変形は隠すことができな
い。

【０００７】従って、ブラックマトリックスパターンだ
けは、色フィルタパターンの残りの部分がプリント技術
で生産されている場合でも、写真平版技術により作製さ
れる。写真平版技術には、多数の工程が必要で、プリン
ト技術に較べてより複雑である。さらに、写真平版技術
は、インクプリント技術に較べて高価である。

【０００８】色フィルタ作製におけるもう一つの重要な
工程は、色フィルタの赤、緑、青のカラードット（カラ
ーセルとも言う）の作製である。このカラーセルの厚さ
は出来る限り平滑で均一であることが好ましい。従来の
色フィルタパターンの印刷では、カラーパターンが平滑
でないという問題があった。この主要な原因は、従来技
術でのインクの接着の場合に、インクセルの断面が丸い
か、三角形になるという問題があるためである。従っ
て、接着させた時に表面が平滑でなく厚さが均一でない
という欠点があるために、カラーパターンの上にさらに
平面化層を張り付けるという方法を取るのが普通であ
る。この透明な平面化層には、ＩＴＯ層とカラーパター
ン層との間のイオン移行から保護する役目もある。張り
付ける平面化層は、できるだけ平滑でフラットにする必
要がある。フラット平面化層を容易に張り付けられるよ
うにするには、カラーパターンが平滑、フラットで、実
質的には、ガラス基板の下部面と並行である必要があ
る。最適のディスプレイ・コントラストとカラー性能を
得るためには、カラーパターンの厚さが均一であること
が望ましい。その理由は、パターンの厚さが変動すれ
ば、伝達された光の強度も変化してしまうからである。

【０００９】多色インク色フィルタパターンの作製に関
してのもうひとつの問題は、いかにして別の色の混入の
防止するかである。過去においては、この問題は、色を
塗布してそれを同時に乾燥させることで解決していた。

【００１０】国際特許第ＷＯ９５／１２４９４には、コ
レクタロールで移転させる転写層に多色インクパターン
を接着させて色フィルタを作製するプロセスが開示され
ている。これは多色カラーパターンと転写層との複合体
が一体的にガラス基板に移転されて色フィルタを作製す
る方法である。基板への接着中に多色インクパターンが
平坦化されてより均一な形状になることが望ましい。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】従来の問題を解決し、
従来技術よりコストのかからない、しかも、均一な厚さ
のブラックマトリックスパターンを有する高品質の色フ
ィルタを作製する別の方法を提供することが望まれる。
従来技術よりも工程数の少ない方法でそのような高品質
の色フィルタを作製することが望まれるのである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、色フィルタ、
特に、液晶ディスプレイ用の色フィルタの作製法に関す
る。本発明では、多色インクパターンをコレクタロール
のようなコレクタ装置に接着させる。この多色パターン
がコレクタロール上にある間に固化させる。この時点で
は、その固化パターンは、色フィルタ構成物であり、こ
れをコレクタロールから剥して、自由に所望の場所に使
用が可能である。例えば、このようにして作成された色
フィルタ構成物は、フラットパネルディスプレイ製造業
者に販売することができ、買った製造業者はそれを適当
な基板に接着して所望の場所に使用できる。本発明の好
適な実施例では、この色フィルタを、コレクタロール上
で形成された後すぐに適当な接着剤を使用して基板に転
写させる。この多色カラーパターンがコレクタロール上
にある間に圧をかけて硬化させるのが好ましい。こうす
ることで、コレクタロール上にある間にインクパターン
の厚さが均一になるからである。この後、適当な接着剤
で基板にこのインクを転写させることが望ましい。

【００１３】コレクタロールに多色パターンを形成させ
る前に、浮彫り型パターンをコレクタロールに形成させ
て、この浮彫り型パターンにより形成された凹部内に、
色フィルタを構成している個別のカラーインクパターン
を接着させることが好ましい。この浮彫り型パターンの
形成には機械的な形成技術を使用することが好ましい。
機械的形成法とは、その浮彫り型パターンを機械的に、
例えば、凹版印刷技術のような方法で形成させることで
ある。パターンが形成された後、それを化学的に剥す写
真製版のようなやり方は使用しない。

【００１４】好適な実施例においては、転写層をコレク
タロールやコレクタプレートのようなコレクタ装置に移
す。所望のブラックマトリックスパターンに対応する浮
彫り型パターンを転写層上に形成させる。赤、緑、青の
カラーセルが個別に、浮彫り型パターンにより形成され
た凹部内にある転写層に接着されて、色フィルタパター
ンが形成されることになる。インクを活版用インク画像
ピンを使用して、そのブラックマトリックスパターンに
接着させる。このピンの大きさは、そのブラックマトリ
ックスにより形成されたスペースよりも小さいことが好
ましい。そうすることで、浮彫り型パターンにより形成
された凹部の中にインクを接着させやすくなり、ブラッ
クマトリックスにインクを塗布したり別の色のインクを
混入したりする必要がない。インクがその凹部からある
程度あふれでてもかまわない。色インクが部分的に分離
するのはむしろ好都合である。この多色カラーインクパ
ターンは、それがコレクタの上にある間に圧迫させて固
化させるのが好ましい。この転写層は、色フィルタ構成
物の独特な支持体の役目をし、ここでは、固化した色フ
ィルタが転写層により支持され保持されることになる。
そのような構成品にすることによって、最終的に基板に
接着させる前に、これを望み通りに、保存したり出荷す
ることができる。しかし、この色フィルタは、コレクタ
上に形成された時点で直ちに、適当な接着剤を使用し
て、基板に転写することがより好ましい。転写層と色フ
ィルタパターンから成る全体的な複合物を、適当な接着
剤を使用して、基板に転写することになる。この転写層
は、最後には色フィルタの最上部を構成して層の平坦化
や保護の役割をする。この転写層の上の浮彫り型パター
ンが、インクがセルに接着されている間、あるいは、基
板への転写の後、そのカラーセルの分離を助ける役目を
する。

【００１５】この転写層を使用するという概念を使用し
た実施例のひとつでは、色フィルタの各ピクセルを構成
しているカラーセルを受容する前に、転写層が、所望の
ブラックマトリックスパターンに対応している凹部パタ
ーンを有するロールまたはプレートと接触するような構
成になっている。この結果、所望するブラックマトリッ
クスパターンと対応する転写層上に浮彫り型パターンが
形成されることになる。希望すれば、ブラックマトリッ
クスインクを浮彫り型パターンの最上部に塗布して、浮
彫り型ブラックマトリックスパターンを形成させること
ができる。

【００１６】転写層の概念を使用した別の実施例では、
ブラックマトリックスインクパターンを、凹版画像表面
の凹部内に形成させるが、その場合に形成されるパター
ンは、所望のブラックマトリックスパターンに対応する
凹部パターンを有する画像ロールまたはプレートにより
形成されるような種類のものである。ブラックマトリッ
クスインクは、転写層に接着させる前または接着中に、
凹版印刷凹部パターンの形状と正確に同じ形状になるよ
うに、固化または硬化させることが好ましい。凹版印刷
プレートおよぼグラビア印刷プレートのインク液状表面
は、一般に凹状のメニスカスを示し、インクの表面が印
刷プレート表面の下の凹部凹版パターン内で曲がった状
態になっている。従って、転写層はブラックマトリック
スインクに接触する時には、それがうまく接着するよう
に、液体であることが好ましい。液体の転写層はブラッ
クマトリックスインクに接触している間に固化され、そ
れにより、固化または硬化インクを凹版印刷パターンの
凹部から除去する。

【００１７】カラーインクを、ブラックマトリックスパ
ターンにより形成された、その大きさがセルサイズより
も小さいインク画像ピンを使用して、セル内に接着させ
ることが好ましい。例えば、直径が約５０ｘ１７５ミク
ロンのセルの場合には、活版用インク画像ピンの幅は２
０−４０ミクロン、その長さが１４０−１６０ミクロン
であることが望ましい。

【００１８】転写層は、例えば、ポリイミド、エポキシ
樹脂、アクリル樹脂、ビニルエステル、ポリウレタン、
ポリエステル、アクリル酸エステル、メタクリル酸エス
テル、エステル、ウレタン、その他従来の色フィルタ装
置用の平面層として使用されてきたような材料を使用し
て形成させる。転写層の好ましい材料は、紫外線硬化性
エポキシアクリレートのような紫外線硬化性アクリレー
ト材料である。ブラックマトリックスパターンを構成し
ているインクパターンを受け取っている間に硬化するよ
うに、転写層は紫外線硬化性材料で形成されていること
が好ましい。この転写層は、１０ミクロン以下の薄膜と
してコレクタ装置上に接着される。上記で転写層として
示した材料は、適当な接着剤としても使用可能である。
ここで使う接着剤は、色フィルタ・パターンをガラスの
基板に直接に接触させることで完全に付着するほどの十
分な粘着性のあるものか、あるいは、二つの表面が直接
に接触をした時に、急速に２個の物体を固化させる性質
のものである必要がある。前者の型のものとしては、感
圧接着剤があり、その多くはアクリルポリマーまたはシ
リコンポリマー・ベースのものである。これらの接着剤
は、柔らかくて、ガラス転移温度が低いポリマーなどの
弾性のあるものから成り、粘着付与剤、可塑剤と併用さ
れ、これらは、加圧下で直接に接触することで、表面に
接着させるだけの十分な粘着力を備えている。上記の後
者の接着剤としては、紫外線硬化性接着剤、嫌気性アク
リル、ポリエステル接着剤、シアノアクリレートなどが
ある。すべての場合において、これらの接着剤は、後熱
硬化のような第２硬化操作で材料の耐久性を強化させる
ことができるように調製がなされている。

【００１９】本発明の方法は、従来のブラックマトリッ
クスパターンの製造法に較べて多くの長所を持ってい
る。カラーインク・ドット・パターンが圧をかけた状態
で硬化されるために、従来技術で生産したものに較べて
ピクセルの厚さが均一である。四角の端が正確な形状を
持つブラックマトリックスパターンを生産することが可
能である。その結果、ブラックマトリックスパターンの
精細度が従来のものに較べて優れている。転写層が本来
の場所に形成された平面化層としての作用をするため
に、平面化層を別に作成する必要がないのである。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、図面に示す実施の形態を参
照して本発明を詳細に説明する。

【００２１】図１において、コレクタ・ロール１６は、
インク画像プレート５４Ａ、５４Ｂ、５４Ｃに接触する
ようになっており、これは、それぞれ、赤、緑、青のイ
ンクを、そのプレートの画像形成表面に担時しているも
のである。勿論、このコレクタ・ロール１６の代わりに
コレクタ・プレートでもよい。このようにして、例え
ば、ＬＣＤ用の色フィルタのような多色インクパターン
１５がコレクタロール１６上に形成される。

【００２２】その後、この多色パターンをコレクタロー
ル上で固化させるか、硬化させる。図２で示したよう
に、コレクタロール上の多色インクパターン１５のくせ
を取るために、くせ取りロール１７により、多色パター
ン１５上を接触させながら圧迫させることが好ましい。
くせ取りロール１７の接触と同時に、くせ取りロール１
７の中に設置しているライト３４から紫外線を照射させ
て、多色パターンを固化または硬化させることが望まし
い。このように圧迫することで、インクに変形を起こさ
せて、より均一なドット形状にすることができる。圧迫
をしている間に固化させることにより（圧迫硬化）、こ
の形状をさらに均一にすることができる。この色フィル
タパターンがコレクタロール上で固化した後、これをコ
レクタロール１６から取り除き、適当な基板への積層に
使うために必要なだけ保存し移すことのできる色フィル
タ層構成部分として使える。好適な実施例では、図２で
示したように、この多色パターン１５は、コレクタロー
ル上で形成された後直ちに適当な基板に移され接着剤１
９を使用して接着される。この接着剤は、転写に先だっ
て基板１２に塗布される。この接着剤１９を、基板への
接着の前に、接着塗布ロール２１により、多色パターン
１５に塗布してもかまわない。図２の場合は、色フィル
タパターンの基板への接着を図示したものであるが、同
様な方法が、色フィルタの作成用にフラットパネルディ
スプレイ等の製造業者により採用されており、色フィル
タ構成部分を接着剤を使用して所望する基板に接着させ
ている。

【００２３】図１は、くせ取りロール１７を使用した場
合を図示しているが、ロールの代わりに、くせ取りプレ
ートを使用してもよい。その場合に、そのくせ取りプレ
ートは、透明であることが好ましく、紫外線照射源をそ
のくせ取りプレート１７の背後に配置させて紫外線照射
をできるようにして、くせ取りプレートからの圧迫力で
インクを固化させることのできる状態が望ましい。

【００２４】本発明の好適な実施例では、転写層は、コ
レクタロールまたはコレクタプレートのようなコレクタ
装置上に接着している。その後、この転写層を、浮彫り
型パターンが形成されるように、浮き彫りのような状態
にするかまたは修整することが好ましい。この浮彫り型
パターンとして、例えば、浮彫り型ブラックマトリック
スパターンまたは所望のブラックマトリックスに対応し
た浮彫り型パターンの形にすることができる。赤、緑、
青色ドットパターンを、転写層の浮彫り型パターンによ
り形成した凹部の中に接着させ、その後、この色セルを
固化、硬化させる。その結果、転写層、浮彫り型パター
ン（ブラックマトリックスパターンである場合もない場
合もある）、色セルから成る複合物が生成されるが、こ
れを、接着剤を使用して一回でガラス基板に転写させ
る。

【００２５】転写層により独特の表面が提供され、この
上には黒のマトリックスパターン、赤、緑、青の色ドッ
トパターンがそれぞれ形成されることになる。この転写
層の上に色フィルタ・パターンを形成させることによ
り、転写層、黒のマトリックスパターン、カラードット
パターンより成る構成物を基盤に全体として移転させる
ことができ、色フィルタが転写層と基板の間に挟まれた
状態にすることができる。転写層がその本来の場所に形
成された平面層として作用するので、平面層を作成する
ための操作が必要でない。そのような転写層について
は、米国特許出願第０８／１９７，１４１号で開示され
ており、その明細書を引用する。この転写層は、ポリイ
ミド、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ビニルエステル、
ポリウレタン、ポリエステル、アクリル酸エステル、メ
タクリル酸エステル、エステル、ウレタン、その他従来
の色フィルタ装置用の平面層として使用されてきたよう
な材料を使用して形成させる。転写層の好ましい材料
は、紫外線硬化性エポキシアクリレートのような紫外線
硬化性アクリレート材料である。この転写層は、１０ミ
クロン以下の薄膜としてコレクタ上に接着形成される。
硬化速度が早まるように、紫外線硬化性材料を使用する
ことが望ましい。

【００２６】図３、４では、転写層１４が、コレクタロ
ールに塗布され、浮彫り型パターンがその転写層１４の
上に形成される状態が図示されいる。種々の技術を駆使
して、この浮彫り型パターンを転写層１４に形成させ
る。例えば、図３において、転写層１４はパターン凹版
ローラ１８（インクは入ってない）と接触しており、そ
こでは、この転写層１４は、変形した状態になってい
る。パターン凹版ローラ１８には凹部（穴）パターン２
０があり、これは所望のブラックマトリックスパターン
と対応したものである。結果として、パターン凹版ロー
ラ１８（ローラの代わりにプレートでもよい）が変形転
写層１４と接触し、さらに、浮彫り型パターン２２を形
成し、これが所望マトリックスパターン１０と対応して
いる。転写層１４は、パターン凹版ローラ１８から得ら
れた型押しパターンを保持できるように十分に硬く固化
させる。これは、熱可塑性インクを使用し、ロール１８
と接触している所で転写層を冷やすことで実現できる。
この型押しの間、紫外線硬化性インクを、ロール１６を
通して紫外線光源からの紫外線を転写層に照射して硬化
させることも可能で、むしろ、こうするほうが好まし
い。インク塗布ローラ３０により、ブラックマトリック
スインクを浮彫り型パターン２２に塗布して、浮彫り型
ブラックマトリックスパターン１０を形成させる。

【００２７】図４の装置は、図３で図示したものに類似
している。しかし、ここでは、パターン凹版ローラ１８
は、ブラックマトリックスインクパターンロールとして
使用されている。図１８の中の凹版ローラ１８にはイン
ク受取凹部パターン２０があり、ここで紫外線硬化性
の、熱ワックスまたは溶剤ベースブラックマトリックス
インク２８を受け取ることになる。好適な実施例におい
ては、インク塗布ローラ３０が、紫外線硬化性ブラック
マトリックスインク２８を凹部パターン２０に塗布す
る。ドクタブレード３２により、パターンから過剰イン
クを除去する。その後、インクをＵＶランプ３４からの
紫外線を照射して、凹部パターン２０の中で固化・硬化
させ、この時点ではまだ凹部パターン２０の形状を保持
しているブラックマトリックスパターン１０を形成させ
る。好適な実施例では、別の方法として、凹版ローラ１
８は、紫外線透過材料で構成され、さらに、凹版ローラ
１８にはＵＶライト３４ｃが設置され、ブラックマトリ
ックスインクが凹部パターン２０に留まっている間に、
インクを固化させる。このブラックマトリックスインク
の固化が、転写層と接触している時に同時に行うことも
できる。例えば、このブラックマトリックスインクをＵ
Ｖライト３４ａからの紫外線で固化してもかまわない。
ブラックマトリックスインクの固化・硬化が完了すれ
ば、そのインクが離れないように、好ましくは、凹部パ
ターン２０の形状を正確に保持して、完全に固着するよ
うに、このブラックマトリックスを十分に硬化させる。
ブラックマトリックスパターンローラ１８が転写層１４
と接触することで、凹部パターン２０の固化・硬化した
ブラックマトリックスパターン１０をコレクタロール１
６上の転写層１４に移転させる。このことで、ブラック
マトリックスパターンが、図１Ｂと類似している転写層
１４上に形成されることになる。転写層は平坦であるこ
とが好ましく、ブラックマトリックスインクを受け取る
前では液体であることが好ましい。凹版画像表面はコレ
クタ表面よりも離型しやすいことが重要である。凹版印
刷プレートおよびグラビア印刷プレートの中にあるイン
ク表面は凹状のメニスカスの状態になっており、凹部状
の凹版パターンの中のインクの表面は印刷プレート表面
の下に曲がっている。従って、転写層は、ブラックマト
リックスインクに接触・付着が可能で、しかも、凹版印
刷パターンの凹部からインクを取り除けるくらいに柔ら
くて粘着性があることが必要である。

【００２８】図４に図示された実施例の通り、ブラック
マトリックスパターンは、それが凹版ローラ１８の凹部
パターンに保持された状態である間に硬化される。ブラ
ックマトリックスパターンの解像度は、凹部パターン２
０の幅と形状、および、この形状がいかにうまくブラッ
クマトリックスパターン１０に移転されるかに依存して
いる。凹部パターン２０の中にある間に、ブラックマト
リックスパターン１０を固化・硬化させることにより、
ブラックマトリックスパターンは、必然的に、凹部パタ
ーン２０の四角の端と角の位置を占めることになる。こ
のように、本発明の工程を使用すれば、従来の印刷技術
に典型的に見られたような角と端が不規則で、三角形ま
たは円形になるということが回避できる。

【００２９】別な方法として、液晶表示パネルの製造工
程において、ブラックマトリックスインク２８を別の場
所に塗布する方法もある。例えば、ブラックマトリック
スインクを別の（ＴＦＴ）ガラス基板に塗布する方法で
ある。希望すれば、ブラックマトリックスパターンを薄
膜トランジスタの最上部の接着させることも可能であ
る。ブラックマトリックスパターンをＴＦＴ基板に接着
させるような場合に、赤、緑、青のカラーセルを別々に
ブラックマトリックスパターンと一直線上に並べるため
に、浮彫り型パターン２２を転写層１４上に形成させる
ことが大変に好ましい。ブラックマトリックス１０が浮
彫り型パターン２２と直線上に並ぶように位置合せをす
ることで、液晶を上から下に見た場合に、カラーセルが
ブラックマトリックスパターンの中に現われて見えるよ
うになる。

【００３０】色フィルターが完成すると、カラーピクセ
ルも形成される。各カラーピクセルは、赤、緑、青のサ
ブピクセルから構成されている（サブピクセルのこと
を、ここではカラーセルと呼ぶ）。上記で説明したすべ
ての実施例においては、浮彫り型パターン１０（浮彫り
型ブラックマトリックスパターン１０）を転写層１４に
塗布した後、色フィルターパターンの赤、緑、青のカラ
ーセルを、浮彫り型パターン１０により形成された凹部
１１の中にある転写層１４に塗布した例である。

【００３１】赤、緑、青のカラーセルは、活版印刷技術
を使用して、ブラックマトリックスパターン１０で接着
することが好ましい。浮彫り型パターン１０の中への
赤、緑、青のカラーセルの接着の後、カラーインクがコ
レクタの上にある間に固化・硬化させる。

【００３２】図１で示したように、くせ取りロールまた
はプレートで平滑化させている時に同時に、圧迫しなが
ら硬化させることが好ましい。

【００３３】くせ取り操作を促進させるために、くせ取
り装置の表面を剥離剤でコーティングすべきである。こ
のくせ取り装置用の好ましい剥離剤としては、テフロン
ＡＦがあり、これは、透明で紫外線照射により影響を受
けない。

【００３４】転写層１４、浮彫り型パターン１０、赤、
緑、青のカラーセル３６から成る全体の複合物を、適当
な接着剤１９を使用してガラス基板１２に移転する。適
当な接着材料として、転写層用として上記で述べたもの
や、サブピクセル・インクの調製で使用した無色の媒体
（展色剤）がある。接着層は、色フィルタ複合物やガラ
スと接触する前には、液体である必要があり、これがガ
ラス基板１２に転写されている間または転写されるとす
ぐに固化または硬化される（転写中が最も好ましい）。
固化・硬化には、紫外線硬化性材料をして、接着層を形
成させ、複合物の基板への接着の間に接着層に紫外線を
照射する。

【００３５】図５は、ブラックマトリックスパターン１
０、色フィルタパターン３６、転写層１４をガラス基板
１２に接着している状態を示したものである。図５で図
示した複合物には、図４で示した方法で形成したブラッ
クマトリックスパターン１０および色フィルタパターン
３６を含む。上記で説明したように、この複合物は接着
剤１９を使用して基板に接着させる。接着剤１９は、紫
外線硬化性のもので基板への接着の後すぐにまたは接着
の最中に硬化させることが好ましい。この硬化は、ＵＶ
ライト３４ｄを使用して行い、ガラス基板を通して紫外
線を照射できるように配置される。インク（ブラックマ
トリックスインク／カラーインク）を固化する場合に、
このインクは紫外線硬化性であることが好ましい。紫外
線硬化性のインクを使用することでインクが架橋結合さ
れるようにしているのである。紫外線硬化性のインクを
使用することで、適当な紫外線に照射された時に架橋結
合される。インクに非硬化状態（非架橋結合下）でホッ
トメルト熱可塑性があるかどうかに関係がなく、溶剤を
含んでいるかどうかにも関係がない。

【００３６】代表的な色フィルタの場合、幅が約１５−
２５ミクロンのブラックマトリックス・ラインであり、
小さいカラーセルの場合には、幅が７０−１００ミクロ
ン、長さが１６０−３００ミクロンのオ−ダである。代
表的なカラーセルは、厚さ１０ミクロン以下のフイルム
に印刷されるが、５ミクロン以下が好ましい。これらの
薄いカラーセルは、平らに塗布され、ブラックマトリッ
クスパターン内に正確に収まるように位置合せをする必
要がある。本発明の実施するにあたり、従来の紫外線硬
化インクが熱可塑性インクより優れている。その理由と
して、低い粘度で印刷が可能であり、そのような薄いセ
ルを印刷するのに向いているからである。ホットメルト
の熱可塑性インクのパターンの位置合せは難しい。その
理由は、パターンの寸法を制御するのに非常に密な耐熱
性を必要とするからである。さらに、この発明によれ
ば、圧迫転写操作中に紫外線硬化性インクは容易に硬化
できる。熱可塑性インクには、少なくとも、１個の長所
がある。低い温度の基板または転写ロールへの接着の後
すぐに硬化するように調製可能であるために、ピンホー
ルが少なく、フイルムが均一であり、転写表面の不適当
な濡れによるその他の欠点がないのである。別の好まし
いインクの型は、熱可塑性があり、しかも、紫外線硬化
性があることである。基板に印刷されるまで熱可塑性で
あり、印刷が始まった時点で適当な紫外線に照射される
ことで硬化させることができるようなインクが好まし
い。インクに架橋結合が起こることで、そのインクの耐
久性を高め、より高い温度に対する抵抗を高める。これ
は、次の加工過程で色フィルタが曝される温度が高いの
で、温度への抵抗が高まることは好ましいことである。
ブラックマトリックスの場合、さらに好ましい別のイン
クの特質として、溶剤ベースの調剤であることである。
溶剤ベースの調剤では、インク付けまたはドクター作業
中に粘度を低下させるために揮発性溶剤が混入される
が、その場合、インクとの適合性がある溶剤を選択し
て、転写層との接触がある前に凹版プレート内での薄い
ブラックマトリックスパターン（２ー５ミクロン）から
容易に蒸発するものを選択する。次に続く紫外線照射ま
たは熱硬化中にインクが架橋結合する。

【００３７】図面を参照して本発明を詳しく説明した
が、ここでの説明は、単にその説明の目的のためだけで
あって、添付の特許請求の範囲として限定している本発
明の精神と範囲に逸脱することなく、別の変更が当業者
により可能であることはあきらかである。

【００３８】例えば、ここで図示した実施例では、カラ
ーパターンは、コレクタロール１６上に一般に形成され
るものとして説明されている。しかし、本発明はコレク
ターロールに限定されるものでなく、プレートのような
別の型のコレクタ装置も使用可能である。同様に、ここ
で図示した実施例では、フラット画像プレートを使用し
ているが、画像ローラも可能であり、そのほうが好まし
い場合もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施するための印刷装置の概略図

【図２】本発明に従って、基板に多色インクパターンを
接着する方法を説明する概略図

【図３】カラーインクを受け取る前にコレクタロール上
で浮彫り型ブラックマトリックスパターンを形成させる
装置の概略図

【図４】浮彫り型のブラックマトリックスパターンを形
成させる別の装置の概略図

【図５】本発明に従って形成された色フィルタパターン
をガラス基板に接着させる方法を説明する概略図

【符号の説明】

１２ガラス基板１４転写層１５インクパターン１６コレクタロール１７くせ取りロール１８パターン凹板ローラ１９接着剤２０凹部パターン２１塗布ロール２２浮彫り型パターン２８ブラックマトリックスインク３０インク塗布ローラ３２ドクタブレード３４ＵＶライト３６色フィルタパターン５４インク画像プレート

フロントページの続き (72)発明者キャンダスジョークイーンアメリカ合衆国ニューヨーク州 14830 コーニイングホーンビーロード 419

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】コレクタ装置上に多色パターンを形成
し、この多色パターンがコレクタ装置上にある間にこれを固
化させ、コレクタ装置上からこの多色パターンを取り外して色フ
ィルタ構成物を形成する各工程からなることを特徴とす
るフラットパネルディスプレイ用の色フィルタの製造方
法。
【請求項２】前記多色パターンを基板の上に接着させ
て色フィルタを形成する工程を含むことを特徴とする請
求項１記載の方法。
【請求項３】前記形成工程が、コレクタ装置上に転写層を形成し、その転写層の上に浮彫り型パターンを機械的に形成し、
ここでブラックマトリックスパターンのセル凹部がある
幅とある長さを有し、前記凹部の中に複数のカラーインクを接着させて前記多
色パターンを作製する各段階からなることを特徴とする
請求項１記載の方法。
【請求項４】前記固化工程の前または固化工程中に、
前記多色パターンをくせ取り装置と接触させてコレクタ
ロール上にある間に該多色パターンを平滑化させる工程
を含むことを特徴とする請求項１または３記載の方法。
【請求項５】前記固化工程の前または固化工程中に、
前記多色パターンをくせ取り装置と接触させてコレクタ
ロール上にある間に該多色パターンを平滑化させる工程
を含むことを特徴とする請求項１、２または３記載の方
法。
【請求項６】前記固化工程が、必要に応じて、前記接
触工程と同時に、前記多色パターンを硬化させることか
らなることを特徴とする請求項４記載の方法。
【請求項７】前記接着工程が、前記多色パターンを基
板に接着させるための接着剤を、必要に応じて、前記接
着工程の前に使用することを含むことを特徴とする請求
項２記載の方法。
【請求項８】前記固化工程が、前記くせ取り装置から
紫外線を照射させて前記多色パターンを固化させること
からなることを特徴とする請求項６記載の方法。
【請求項９】前記接着剤使用工程が、ポリイミド、エ
ポキシ樹脂、アクリル樹脂、ビニルエステル、ポリウレ
タン、ポリエステル、アクリル酸エステル、メタクリル
酸エステル、エステルおよびウレタンから成る群から選
択される接着剤を使用することを含むことを特徴とする
請求項７または８記載の方法。
【請求項１０】硬化したインク色フィルタ層から実質
的に成り、基板への積層に適した色フィルタ層構成物。
【請求項１１】前記色フィルタ層が、カラーパターン
の実質的に均一な層から成ることを特徴とする請求項１
０記載の構成物。
【請求項１２】前記固化色フィルタ層を担持する透明
な支持を備え、必要に応じて、この支持体の材料が、ポ
リイミド、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ポリエステ
ル、メタクリレート、アクリレートからなる群より選択
されることを特徴とする請求項１０または１１記載の構
成物。
【請求項１３】前記色フィルタが、複数のカラーイン
クから成り、前記支持体が少なくとも部分的に前記カラ
ーインクを分離する浮彫り型パターンから成ることを特
徴とする請求項１０、１１または１２記載の構成物。
【請求項１４】前記浮彫り型パターンが所望のブラッ
クマトリックスパターンと対応しており、それにより、
前記浮彫り型パターンのマトリックスの中に凹部を形成
させ、前記カラーインクが少なくとも部分的に前記凹部
の中に保持されることを特徴とする請求項１３記載の構
成物。