JPH09311322A - カラーフィルター基板の作成方法及びその作成方法で得られたカラーフィルター基板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 カラーフィルター基板の作成において、切断
時に切削破片が生じず、潤滑剤や水を用いない等、材料
費，設備費が少なく後処理工程がほとんど不要であるほ
か、基板表面の平滑性や堅牢性が得られるなど、工業生
産性が高くてコストが低く、必要な寸法を容易に形成で
きるようにする。 【解決手段】 基板１にＲ，Ｇ，Ｂパターン３の各画素
を作成し、有機樹脂材からなる被覆層５を形成した後
に、レーザーを用いて基板１を切断してカラーフィルタ
ー基板を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はディスプレイ装置等
に用いられる、カラーフィルター基板の作成方法及びそ
の作成方法で得られたカラーフィルター基板に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】図３は従来のカラーフィルター基板の断
面図を示し、従来、ディスプレイ装置等に用いられる
Ｒ，Ｇ，Ｂの各画素で構成されるカラーフィルター基板
７は、基板１上にブラックマトリクス２，ＲＧＢパター
ン３及び開口部４を構成要素とし、これらを被覆する被
覆層５形成してカラーフィルター基板７を作成した後
に、寸法変更や端部を整備するため、カラーフィルター
基板７を切断する。これには固定刃や回転刃によるダイ
アモンドカッタ等が用いられてカラーフィルター基板７
が切断されてきた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たように固定刃や回転刃によるダイアモンドカッタ等を
用いるカラーフィルター基板を切断する方法では、切断
溝６を作成した時に切断端面８が図例のように波状の不
規則破断となり、この波状に不規則破断した時に生じる
切削破片９がカラーフィルター基板７の表面７aに強固
に付着して、洗浄を繰り返しても除去不能であったり、
切断時に用いる潤滑剤や水がカラーフィルター基板の構
成材料であるＲＧＢ材料やブラックマトリクス材料に影
響を及ぼす場合もあった。

【０００４】また、切断時に用いる潤滑剤や水はそれぞ
れ単独で、あるいは水溶液としてＲＧＢ材料やブラック
マトリクス材料に対して、溶解，膨潤，腐食等の影響を
及ぼすことがあった。

【０００５】このような状況で、切削破片が生ぜず、潤
滑剤や水等を用いずに構成材料に影響を与えず、かつま
た材料費，設備費が少なく後処理工程がほとんど不要で
あるなど、工場生産性が高くてコストが低く、必要な寸
法を容易に形成でき、形を設備できるカラーフィルター
基板の作成方法が要望されていた。

【０００６】本発明は上記要望を満足するカラーフィル
ター基板の作成方法とその作成方法で得られたカラーフ
ィルター基板の提供を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、基板にＲ，Ｇ，Ｂの各画素を作成し、有機樹
脂材からなる被覆層を形成した後に、レーザーを用いて
基板を切断してカラーフィルター基板を作成するもので
ある。

【０００８】本発明の方法によれば、基板を切断すると
きにレーザーを用いるから、基板のレーザー照射部分は
局所的に溶融状態になり基板材料は蒸発する。このた
め、従来用いられてきた方法のように、切断時に切削破
片が飛散してカラーフィルター基板の表面に強固に付着
し、何度洗浄しても除去ができないということがない。

【０００９】また切断時に潤滑剤や水を用いないから、
これらがカラーフィルター基板の構成要素であるＲＧＢ
材料やブラックマトリクス材料に影響を及ぼすこともな
い。

【００１０】これに加えて、レーザーを用いて基板を切
断する場合、従来用いられてきた方法ではレーザー照射
により該当部分が局所的に溶融状態になり、この部分と
周辺部分の間の温度差の大きさのために基板の熱変形が
生じ、基板材料によっては切断端面に貝割れ、チッピン
グ等といわれる不規則破断が起きることがある。

【００１１】この不規則破断は経時と共に拡大し、切断
端面を不連続な形状にする場合があるから、好ましいも
のではない。しかし、被覆層で覆っていると、溶融部分
と周辺部分の間の温度差が大きくても、被覆層で基板の
変形が抑制されて、切断端面での貝割れ、チッピング等
といわれる不規則破断が起きにくくなる。このため、時
間経過と共に切断端面が不連続な形状になることもな
い。

【００１２】また、被覆層により、カラーフィルター基
板の表面は平滑性をもつようになり、カラーフィルター
基板として好ましい性状を示すようになる。また、被覆
層を設けることによって、その他の各工程において生ず
ると考えられる障害から、ＲＧＢやブラックマトリクス
など構成材料を保護することができる。

【００１３】このようにこのカラーフィルター基板の作
成方法は、被覆層で覆ったカラーフィルター基板材料を
蒸発により除去することにより切断するという手段であ
り、切削断片が生じたり、カラーフィルター基板の表面
に付着して、除去不能となったり、使用する潤滑剤や水
の影響を心配することもない。また、カラーフィルター
基板の表面を被覆層で覆っているので、切断端面での貝
割れ、チッピング等といわれる不規則破断が起きにくく
なる。

【００１４】以上述べたように、本発明の作成方法によ
れば、高い品質を確保できる上、材料費，設備費，生産
工程数が少ない等、工業的にも生産性が高く、コスト的
にも有利なカラーフィルター基板が得られる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図１及び図２を用いて説明する。図１はカラーフィル
ター基板の切断前(1)と切断後(2)、図２はその作成工程
を示す断面図である。図１(1)に示すようにまず一例と
して厚さ1.1ミリで縦横300×300ミリのガラスを基板１
とする。この基板１上に黒顔料レジストを塗布し、フォ
トリソグラフィ方法により形成したブラックマトリクス
２を端部より各々50ミリ内側の範囲内に設置する。横ピ
ッチ100ミクロン，縦ピッチ250ミクロン、開口部４の
幅，長さはそれぞれ50ミクロン，120ミクロンである。

【００１６】ブラックマトリクス２上に重ねて、顔料分
散レジストを用いたフォトリソグラフィ方式によってＲ
ＧＢパターン３を形成する。このＲＧＢパターン３は、
１色のピッチは300ミクロンであり、これがＲＧＢ３色
形成した状態で各画素のピッチは100ミクロンとなる。

【００１７】この図１(1)に示す工程進行状況を図２に
より説明する。

【００１８】まず、図２(1)のように基板１上に、開口
部４を配置したブラックマトリクス２を形成する。つい
でＲＧＢパターン３の１色目(本例ではＲ＝赤)をブラッ
クマトリクス２に重ねて、フォトリソグラフィ方法によ
り形成する。順次２色目(Ｇ)，３色目(Ｂ)を形成して図
１(1)の状態に至る。

【００１９】ついで、図２(2)に示すように、ブラック
マトリクス２，ＲＧＢパターン３に重ねて、２ミクロン
の厚みからなる有機樹脂材のアクリルまたはエポキシア
クリレート樹脂の被覆層５を形成する。

【００２０】この後、図２(3)に示すように、縦横300×
300ミリであるガラスの基板１の端部より各々20ミリ内
側に、波長0.19ミクロンから10.6ミクロン、出力約１キ
ロワットの炭酸ガスレーザーを照射して切断線６を作成
する。切断線６はそれぞれが入口幅約0.3ミリ、深さ0.3
ミリであり、この後基板１に応力を加え、基板１を切断
し図１(2)に示す縦横260×260のほぼ垂直に破断された
切断端面８を有した切断後のカラーフィルター基板７を
得る。

【００２１】以上のようにして、図１(2)に示すような
基板１上にブラックマトリクス２とＲＧＢパターン３を
もつ切断後のカラーフィルタ基板７が形成される。

【００２２】なお、本実施の形態ではブラックマトリク
ス２を基板１上に形成し、この上にＲＧＢパターン３を
作成する方法を示したが、基板１上にＲＧＢパターン３
を作成し、次の段階でその上にブラックマトリクス２を
形成しても、またブラックマトリクスを省略しても同様
の効果，表示品位のカラーフィルター基板が得られる。

【００２３】また、ＲＧＢ形成法としてフォトリソグラ
フィ方法を用いて作成する方法を示したが、印刷法等、
他の形成手段でも効果を上げられることを確認してい
る。

【００２４】

【発明の効果】次に本発明の効果について従来法と比較
して説明する。まず、カラーフィルター基板の切断に関
して、切断するための溝を形成後基板に力を加えて割る
という手順を前提として、溝形成の容易さ，溝形成時の
ガラス基板の破片の飛び散り状態，溝形成後の処理の容
易さ、そして基板表面の平滑性，堅牢さ及び生産性につ
いて、本発明の方法と従来例であるダイアモンド含有の
薄刃を回転させて切条するダイシングソー法，高圧の水
流で切条するウォータージェット法，固定したダイアモ
ンド個片で切条するガラス切り法について比較してみ
る。

【００２５】薄形成の容易さについては本発明の方法
と、従来法であるダイシングソー法，ウォータージェッ
ト法，ガラス切り法の間で大きな違いはない。

【００２６】溝形成時のガラス基板の破片の飛び散り状
態については、従来法であるダイシングソー法，ウォー
タージェット法，ガラス切り法では数ミクロンから数十
ミクロン長のガラス切削破片が飛散する。これに対して
本発明の方法ではガラスは溶融，蒸発するから切削破片
の飛散は認められない。

【００２７】溝形成後の処理の容易さについては、従来
法であるダイシングソー法，ウォータージェット法，ガ
ラス切り法では数ミクロンから数十ミクロン長のガラス
切削破片が飛散して基板表面に付着しており、これらの
除去処理は困難である。これに対して本発明の方法で
は、ガラス切削破片の基板表面への付着はほとんどな
く、処理は不要である。

【００２８】基板表面の平滑性については、本発明の方
法では被覆層による平滑化がなされているのに対して従
来法ではこの処理がないため下部の凹凸がそのまま現わ
れるため、基板の平滑性は優れたものではない。

【００２９】基板表面の堅牢さについては、本発明の方
法では被覆層により下部が保護されるのに対して、従来
法ではこの処理がないので下部の構成材料がそのまま表
面に露出するため、基板の堅牢性は優れたものではな
い。

【００３０】生産性については、従来法であるガラス切
り法は低いが、本発明の方法や従来法であるダイシング
ソー法，ウォータージェット法は高く、かつそれらの間
で大きな違いはない。

【００３１】前述したように、本発明による方法は、溝
形成の容易さ，溝形成時のガラス基板の切削破片の飛び
散り状態，溝形成後の処理の容易さ、そして基板表面の
平滑性，堅牢さ及び生産性について有利である。

【００３２】またレーザー法という乾式の非接触工程で
あるから基板面が汚れる心配がなく、コスト面では材料
費，設備費，生産工数等が小さく、安価にすることがで
きる。また、寸法精度の面でも、高精細切断も可能であ
る。

【００３３】以上のように、本発明の方法によれば切削
破片が生じず、潤滑剤や水を用いない等、材料費，設備
費が少なく、後処理工程がほとんど不要の切断を行える
と同時に、基板表面の平滑性，堅牢性が得られるなど、
工業生産性が高くコストが低く、必要な寸法を容易に形
成できる、総合的に優れた特長を持ったカラーフィルタ
ー基板が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態におけるカラーフィルター
基板の切断前(1)と切断後(2)の断面図である。

【図２】本発明の工程進行状況を示す図である。

【図３】従来例のカラーフィルター基板の断面図であ
る。

【符号の説明】

１…基板、 ２…ブラックマトリクス、 ３…ＲＧＢパ
ターン、 ４…開口部、５…樹脂被覆層、 ６…切断
溝、 ７…カラーフィルター基板、 ８…切断端面、
９…切削破片。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板にＲ，Ｇ，Ｂの各画素を作成し、被
   覆層を作成した後にレーザーを用いて基板を切断するこ
   とを特徴とするカラーフィルター基板の作成方法。
2. 【請求項２】 前記被覆層は有機樹脂剤を用いたことを
   特徴とする請求項１記載のカラーフィルター基板の作成
   方法。
3. 【請求項３】 前記有機樹脂剤は、アクリルまたはエポ
   キシアクリレート樹脂を用いたことを特徴とする請求項
   １又は２記載のカラーフィルター基板の作成方法。
4. 【請求項４】 前記レーザーの波長として、0.19ミクロ
   ンから10.6ミクロンのものを用いたことを特徴とする請
   求項１記載のカラーフィルター基板の作成方法。
5. 【請求項５】 請求項１，２，３又は４記載のカラーフ
   ィルター基板の作成方法により得られたことを特徴とす
   るカラーフィルター基板。