JPH11160514A

JPH11160514A - カラーフィルタ及びその製造方法

Info

Publication number: JPH11160514A
Application number: JP32674697A
Authority: JP
Inventors: Koichi Kumai; 晃一熊井; Ikuo Hirota; 郁夫広田; Atsushi Sasaki; 淳佐々木; Shigeru Hirayama; 茂平山
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 1997-11-27
Filing date: 1997-11-27
Publication date: 1999-06-18
Anticipated expiration: 2017-11-27
Also published as: JP4206507B2

Abstract

(57)【要約】【課題】プラズマディスプレイや液晶ディスプレイ等の
各種表示装置や固体撮像素子に用いられるカラーフィル
タにおいて、基板上面に生じる凹凸を減少することによ
り後工程で形成される電極の断線の発生を減少させ、ま
た、オーバーコート層のピンホールを発生しにくくする
事により、ディスプレイの信頼性を向上させうるカラフ
ィルタおよびその製造方法の提供にある。【解決手段】上記カラーフィルタ及びその製造方法が、
色材部上にオーバーコート層を複数設けることにより、
各々のオーバーコート層のピンホールを遮断し、層全体
を色材部間で達するピンホールを消滅させることを特徴
とするカラーフィルタ及びその製造方法としたものであ
る。また、オーバーコート層のうち少なくとも１層のゾ
ルゲル化合物からなるオーバーコート層を設けることに
より、ピンホールを遮断することを特徴とするカラーフ
ィルタ及びその製造方法としたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はプラズマディスプレ
イや液晶ディスプレイなどの各種表示装置や固体撮像素
子に設けられ、反射率低減、色合成あるいは色分解など
のために用いられるカラーフィルタ及びその製造方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、カラー液晶ディスプレイでは、
カラー表示を行うためのカラーフィルタが必要である。
このため、公知の文献記載のように（一例として、谷
他、テレビジョン学会技術報告ＩＤＹ９４−１１２（１
９９４））、染色法や顔料分散法等の方法で作成された
カラーフィルタが用いられている。これは有機染料や有
機顔料を用いて樹脂層を着色してカラーフィルタとする
ものである。また、プラズマディスプレイにおいても、
画像を表示した際のコントラスト向上のためにカラーフ
ィルタを用いることが提案されている（和邇、日経エレ
クトロニクス、１９９３年１１月８日号（Ｎｏ．５９
４）ｐｐ．２１５等）。このように、いくつかのディス
プレイデバイスではカラー表示や画質向上のためにカラ
ーフィルタが不可欠である。

【０００３】ところで、プラズマディスプレイの場合、
その作製プロセスには約６００℃で焼成するプロセスが
含まれている。もし、液晶ディスプレイ用カラーフィル
タをプラズマディスプレイ用カラーフィルタに流用する
と、これを構成する材料には有機材料が含まれているた
め、プラズマディスプレイ作製プロセスにおいて燃焼あ
るいは分解等の反応が起こり、カラーフィルタとしての
特性が得られない。

【０００４】この問題の解決方法として、低融点ガラス
中に無機顔料を分散させたものをカラーフィルタとして
用いることが提案されている（坂井他、テレビジョン学
会技術報告ＥＤ９９３ＩＰＤ１１３−８（１９８
６）等）。これは、低融点ガラス及び無機顔料を適当な
バインダ樹脂および溶剤と練り合わせたペーストを調整
し、これを所定の基板にスクリーン印刷等の方法でパタ
ーニングし、しかるのち焼成することによりバインダ樹
脂及び溶剤を除去し、低融点ガラス中に無機顔料が分散
したフィルタを得るものである。この場合、このカラー
フィルタは全て無機材料により構成されているため、プ
ラズマディスプレイ作製にかかわる高温プロセスに耐え
ることが可能である。

【０００５】しかしながら、上記方法によるものである
と、図７に示すように、基板１０上に顔料３０を含有す
る低融点ガラス２０が所定位置のみに形成するものであ
るので、この低融点ガラス２０の形成されているところ
と、形成されていないところとでは、低融点ガラス２０
の厚み分だけ凹凸が生ずることになる。この凹凸の深さ
Ｈは１０μm 程度に及ぶこともあり、この凹凸が、その
上に形成される電極の断線や誘電体のピンホールの原因
になることがあった。

【０００６】また特開平８−２２０３４０には、基板上
にまず画素パターンを作成した後、基板前面の全体にオ
ーバーコート層を作成することにより、基板上の凹凸を
最小限に抑える方法が提案されている。これは、画素パ
ターンの上から基板全体にオーバーコート層を塗布し、
しかるのちレベリングを行うことで、基板表面が平坦な
カラーフィルタを得るものである。この場合、カラーフ
ィルタ表面の平坦性が向上するため、カラーフィルタ上
に電極や誘電体を形成する後工程に於いて、電極の断線
等の問題の発生を抑えることが可能となる。

【発明が解決しようとする課題】

【０００７】しかしながらこの方法では、オーバーコー
ト層自体にピンホールが発生する傾向がある。このた
め、後工程の酸，アルカリエッチング等において、エッ
チング液が画素パターンまで浸透してしまい、画素パタ
ーンの変色・破壊が引き起こされる問題がある。

【０００８】本発明はこのような問題点を解決するため
になされたもので、上面の凹凸を減少し、なおかつオー
バーコート層のピンホールを解消したカラーフィルタ及
びその製造方法を提供するものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の発明は、
基板と、基板上に形成された上面平坦で透明なオーバー
コート層と、該オーバーコート層中の所定位置に配置さ
れた色材部とを有するカラーフィルタにおいて、該オー
バーコート層が、少なくとも２層もしくはそれ以上の層
数から構成されており、該オーバーコート層のうち少な
くとも１層がゾルゲル法により作成されていることを特
徴とするカラーフィルタである。

【００１０】次に第２の発明は、前記オーバーコート層
のうち、少なくとも１層が低融点ガラス又は透明な無機
酸化物からなることを特徴とする請求項１記載のカラー
フィルタである。

【００１１】次に第３の発明は、ゾルゲル法により作成
されたオーバーコート層が色材部に接した位置にあり、
その上に低融点ガラスもしくは無機酸化物からなるオー
バーコート層が存在することを特徴とする請求項１また
は請求項２記載のカラーフィルタである。

【００１２】次に第４の発明は、基板上の所定の位置に
色材部を形成した後に、該色材部を覆い上面が平坦で透
明なオーバーコート層を積層することを特徴とする請求
項１または請求項２または請求項３記載のカラーフィル
タの製造方法である。

【００１３】次に第５の発明は、顔料と色材媒体とを混
合したものを基板上の所定位置に形成し、焼成して色材
媒体を除去した後に、残存した顔料からなる色材部を覆
うように、オーバーコート媒体とオーバーコート材とを
混合したものを基板上に積層し、焼成してオーバーコー
ト媒体を除去して上面の平坦なオーバーコート層を形成
することを特徴とする請求項１または請求項２または請
求項３記載のカラーフィルタの製造方法である。

【００１４】次に第６の発明は、顔料と色材媒体とを混
合したものを基板上の所定位置に形成し、さらにオーバ
ーコート媒体とオーバーコート材とを混合したものを積
層した後に、焼成して色材媒体およびオーバーコート媒
体を同時に除去し、顔料からなる色材部とこれを覆うオ
ーバーコート材からなるオーバーコート層を基板上に形
成することを特徴とする請求項１または請求項２または
請求項３記載のカラーフィルタの製造方法である。

【００１５】次に第７の発明は、基板上の所定の位置に
色材部を形成した後に、その上にゾルゲル法により作成
された層を積層し、その上に低融点ガラスもしくは無機
酸化物からなる層を積層することを特徴とする請求項４
または請求項５または請求項６記載のカラーフィルタの
製造方法である。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下に、本発明を詳説する。本発
明のカラーフィルタは、図１に示されるように、基板１
０と、所定位置にパターニングされて配置された色材部
３０と、これを覆う１層目のオーバーコート層４０と、
上記１層目のオーバーコート層４０を覆う２層目のオー
バーコート層５０を有して構成される。但し、上記オー
バーコート層は２層の場合だけに限らず、３層以上の場
合があることも含まれることはもちろんである。

【００１７】基板１０は、一般のカラーフィルタに使用
されるものが適用でき、ソーダライムガラス、ホウケイ
酸ガラス等からなるガラス板などがある。この基板１０
上の所定位置に配置される色材部３０は主として顔料が
適用されるが、中でも、無機顔料が好ましい。無機顔料
としては、例えば赤色顔料としてはＦｅ₂Ｏ₃、緑色顔
料としてはＴｉＯ₂−ＣｏＯ−ＮｉＯ−ＺｎＯ、青色顔
料としてはＣｏＯ−Ａｌ₂Ｏ₃等を用いることができる
が、これらに限定されたものではない。また、用途によ
っては他の色の顔料を用いられる。

【００１８】１層目のオーバーコート層４０や２層目の
オーバーコート層５０を構成するオーバーコート材とし
ては、透明な材質が適用され、低融点ガラスや無機酸化
物またはゾルゲル化合物が好ましい。低融点ガラスとし
てはホウケイ酸鉛ガラス等を用いることができる。ま
た、透明な無機酸化物としてはＳｉＯ₂や、ＳｉＯ₂と
ＴｉＯ₂の複合酸化物等を用いることができる。ゾルゲ
ル化合物としては、金属アルコキシド化合物に代表され
る一般的なゾルゲル前駆体を用いることができる。但
し、オーバーコート材については、上記のものに限定さ
れず、必要な特性を満たす材料を使用可能である。な
お、請求項１記載のゾルゲル法とは、低分子量の物質を
加熱し、重縮合を繰り返し高分子物質とする方法のこと
である。ゾルゲル化合物とは、ゾルゲル法に用いる材料
物質の総称である。ゾルゲル前駆体とは、縮合を始める
前のモノマー状態のゾルゲル材料の総称である。

【００１９】また、これらのオーバーコート層は図１に
示すように、各色材部３０の上部は勿論のこと、各色材
部３０間にも形成され、その上面は平坦とされる。

【００２０】低融点ガラスもしくは無機酸化物からなる
層は、色材部３０の基板表面への固着、基板上面の凹凸
の平坦化、エッチング等の後工程から色材部３０を保護
するといった役割を有する。ゾルゲル化合物からなる層
は、オーバーコート層のピンホールを遮断する役割を有
する。ゾルゲル法によれば、物質の分子レベルのネット
ワークを高密度化させることで、極薄層のオーバーコー
ト層を作成することができるため、オーバーコート層の
ピンホールを遮断することができる。また、特にゾルゲ
ル化合物からなる層が色材部３０に接した位置に在り、
その上に低融点ガラスもしくは無機酸化物からなる層が
存在する場合、ゾルゲル化合物からなる層は、色材部３
０と低融点ガラスもしくは無機酸化物からなる層との表
面親和性を向上させることが可能である。

【００２１】上記のようなカラーフィルタであると、色
材部３０を覆うオーバーコート層の上面が平坦に形成さ
れているので、その上部に凹凸がなく、その上に形成さ
れる電極の断線等を抑制することができる。また複数層
から構成されているため、オーバーコート層中のピンホ
ールが色材部３０まで貫通して存在することもなく、後
工程での色材部３０の破壊を防ぐことができる。

【００２２】まず、基板１０上の所定の位置に色材部３
０を形成し、その後、その色材部３０を含めて基板１０
上にオーバーコート層を積層し、その上面を平坦にする
カラーフィルターの製造方法について記述する。基板上
への色材部３０の形成には、種々の方法が適用できる
が、なかでも、印刷法、フォトリソグラフィー法、電子
写真法あるいは電着法のいずれかを利用することが望ま
しい。印刷法の場合、スクリーン印刷法や平版オフセッ
ト印刷法等を用いることができるが他の公知の方法も使
用可能である。

【００２３】また、フォトリソグラフィー法では顔料を
適当な感光性樹脂と混練したペーストを基板上に塗布
し、これを所定のフォトマスクを用い露光し、しかるの
ち現像してパターニングする方法や、顔料を基板上に塗
布した後、この顔料上に感光性樹脂を塗布、これを所定
のフォトマスクを用いて露光し、しかるのち現像および
エッチングを行い、これをパターニングする方法、ある
いは光粘着性を有する樹脂を基板上に塗布し、所定のフ
ォトマスクを用い露光し、顔料を付着させる部分のみ粘
着性をもたせ、しかるのち顔料を噴霧し、顔料を粘着層
上に固着させることによりパターニングする方法等を用
いることができる。また、電子写真法では顔料を公知の
樹脂を用いトナー化し、これをあらかじめ潜像を形成し
たセレン感光体に付着させた後、基板に転写することに
よりパターニングする。

【００２４】また、電着法では顔料をアルキド樹脂等と
水中で分散して電着塗料を作製し、これに予めパターニ
ングされたＩＴＯ膜等の透明導電膜が設けられた基板を
浸積して通電することにより透明導電膜上にパターニン
グする。これらの方法や他の公知の方法を持ってパター
ニングを行うことができる。

【００２５】オーバーコート層の形成には、液相法また
は気相法によるコーティング法が好適である。液相法に
よるものは、金属アルコキシドをスクリーン印刷法やデ
ィップコーティング法、スピンコーティング法などによ
り塗布し、しかるのちこれを焼成する方法等が考えられ
る。また、気相法によるオーバーコート層形成方法とし
ては、蒸着法やスパッタリング法等があげられる。

【００２６】基板１０上に先に形成されている各色材部
３０間へのオーバーコート材が入り込みにくかったり、
上面が平坦となりにくい場合には、ドクターブレードを
用いたブレードコートを利用すれば良い。

【００２７】色材部３０を形成するのに、顔料と色材媒
体とを混合したものを用い、オーバーコート層を形成す
るのに、低融点ガラスまたは無機酸化物またはゾルゲル
化合物とオーバーコート媒体とを混合したものを用いた
ことを特徴とするカラーフィルターの製造方法について
詳細を記述する。これは、所定の顔料を一旦、媒体中に
分散させ、その色材媒体を上記任意の形成方法により所
定位置に配置し、その後、これを焼成して媒体を除去
し、残存する顔料のみを基板上に形成するのである。こ
の色材媒体としては、焼成により除去されるものである
ことが必要で、例えば、エチルセルロース、アクリル樹
脂等が適用される。同様に、オーバーコート層を形成す
る際にも、オーバーコート材を一旦、媒体中に分散さ
せ、そのオーバーコート媒体を上記任意の形成方法によ
り積層し、その後、これを焼成して媒体を除去し、残存
するオーバーコート材のみを基板１０上に形成するので
ある。このオーバーコート媒体としては、焼成により除
去されるものであることが必要で、例えば、エチルセル
ロース、アクリル樹脂等の有機バインダなどが適用され
る。

【００２８】請求項６記載の発明は、顔料と色材媒体と
を混合したものを基板１０上の所定位置に形成し、続い
て、オーバーコート材とオーバーコート媒体とを混合し
たものを形成した後に、焼成して色材媒体およびオーバ
ーコート媒体を共に除去し、顔料からなる色材部３０と
これを覆うオーバーコート層を基板１０上に形成するも
のである。すなわち、１度の焼成で色材媒体およびオー
バーコート媒体を除去するもので、焼成によって除去さ
れない顔料およびオーバーコート材だけが残存し、その
オーバーコート材は顔料上は勿論のこと基板１０上に、
上面が平坦な層を形成する。この製造方法であると、焼
成工程が少ないので、製造工程が簡略化され、製造時間
の短縮や製造コストの削減を図ることが可能となる。

【００２９】即ち、本発明は以下の工程：（ａ）色材と色材媒体とを混合したものを基板上の所定
位置に形成する工程。（ｂ）色材と色材媒体とを混合したものが所定の位置に
形成された基板を焼成して当該色材媒体を除去する工
程。（ｃ）焼成後残存した顔料からなる色材部３０が形成さ
れた基板上の、当該色材部を覆うように、オーバーコー
ト材とオーバーコート媒体とを混合したものを当該基板
上に積層する工程。（ｄ）顔料からなる色材部３０と、これを包含するオー
バーコート材とオーバーコート媒体とを混合したもの、
とを有する基板を焼成して、当該オーバーコート媒体を
除去して上面の平坦なオーバーコート層を形成する工程
を含むことを特徴とするカラーフィルタの製造方法を提
供する。また、上記製造方法により製造したカラーフィ
ルタを提供する。但し、請求項６記載のカラーフィルタ
の製造方法の発明の場合は、工程が、前述のように若干
異なる。

【００３０】ここで工程（ａ）における色材としては、
無機顔料を用いることが望ましい。

【００３１】また、工程（ｂ）全体を省略することも可
能である。その場合、色材媒体の除去は、工程（ｄ）の
焼成に於いて、オーバーコート媒体の除去と同時に行わ
れる。これにより工程数を低減する事ができる。

【００３２】工程（ｃ）は、工程全体を複数回繰り返す
ことで複数層のオーバーコート層を積層する。オーバー
コート層の形成に用いるものは、ゾルゲル化合物，低融
点ガラスもしくは透明な無機酸化物などであるが、ゾル
ゲル化合物からなるオーバーコート層を少なくとも１層
は設ける必要がある。

【００３３】工程（ｄ）では、オーバーコート媒体除去
とともに、オーバーコート層表面のレベリングを行う。
従って、できるだけ平坦な表面を得るために、オーバー
コート材の融点以上の温度で数分から数時間の焼成を行
うことが必要となる。

【００３４】

【実施例】以下に本発明を実施例をもって説明するが、
本発明がそれらに限定解釈されるものでないことは勿論
のことである。また、以下の記載では、色材部３０とし
て青色の色材部を適用して説明するが、必ずしも青色で
ある必要はなく、また、カラーフィルタであるために
は、通常、３色（青色、赤色、緑色）の色材部３０がそ
れぞれ所定位置に配置されることは周知のことである。

【００３５】＜実施例１＞まず、青色顔料（アサヒ化成
（株）製、：「アサヒスーパーブルーＣＲ」）５重量部
を媒体であるエチルセルロース（関東化学（株）製）の
α−テルピネオール（関東化学（株）製）５重量％溶液
５０重量部に加え、これを三本ロールミルで練り合わせ
たペーストを調製した。そして、図２に示すように、こ
の青色顔料ペースト６０をガラス基板１０上に、３００
メッシュのスクリーン印刷版を用いて幅１００μｍ、長
さ４ｍｍのパターンに印刷した。

【００３６】次に、これを空気中、５８０℃で１０分間
焼成し、青色顔料ペースト中のエチルセルロース及びα
−テルピネオールを蒸発または燃焼して除去し、図３に
示すように、ガラス基板１０上に顔料３０のみ残るよう
にした。

【００３７】オーバーコート材として、ゾルゲル法によ
るシリカコート剤（日本曹達（株）製：「アトロンＮＳ
ｉ３１０」）１０重量部をエチルセルロース（関東化
学（株）製）のα−テルピネオール（関東化学（株）
製）５重量％溶液５０重量部に加え、十分混合して調製
した。図４に示すように、上記製造した顔料３０が所定
位置に残されたガラス基板１０上に、上記シリカコート
剤を３００メッシュのスクリーン印刷版を用いて、ベタ
のパターンで、上記基板１０上に印刷した。

【００３８】そして、これを空気中、５８０℃で１０分
間焼成することにより、シリカコート剤の熱縮合を行
い、１層目のオーバーコート層４０を形成した。

【００３９】つづいて、ホウケイ酸鉛ガラス（日本電気
硝子（株）製：「ＧＡ−９」）の７５重量部をエチルセ
ルロース（関東化学（株）製）の２−（２−エトキシエ
トキシ）エタノール（関東化学（株）製）１０重量％溶
液２５重量部に加え、これを三本ロールミルで練り合わ
せてガラスペーストを調製した。図５に示すように、１
層目のオーバーコート材７０から形成された１層目のオ
ーバーコート層４０上に、このガラスペーストを３００
メッシュのスクリーン印刷版を用いて、ベタのパターン
を印刷し、２層目のオーバーコート材８０を形成した。

【００４０】そして、これを空気中、５８０℃で１０分
間焼成することにより、ガラスペースト中のエチルセル
ロース及び２−（２−エトキシエトキシ）エタノールを
蒸発または燃焼して除去し、図１に示すように、ガラス
基板１０上に１層目のオーバーコート層４０および２層
目のオーバーコート層５０が形成され、これにより顔料
３０がガラス基板１０上に固着されたカラーフィルタが
製造された。

【００４１】このカラーフィルタは、その上面の凹凸が
約１μｍの平坦性に優れるものであった。また、酸・ア
ルカリエッチングを行った結果、色材部３０の破壊はお
こらず、ピンホールは存在しないことが確認された。な
お、このカラーフィルタの分光透過率の測定結果を図８
に示す。

【００４２】＜実施例２＞まず、実施例１と同様の手法
を用いて図３に示すように、ガラス基板１０上に顔料３
０のみが残存した青色色材部を作成した。

【００４３】オーバーコート材として、ホウケイ酸鉛ガ
ラス（日本電気硝子（株）製：「ＧＡ−９」）の７５重
量部をエチルセルロース（関東化学（株）製）の２−
（２−エトキシエトキシ）エタノール（関東化学（株）
製）１０重量％溶液２５重量部に加え、これを三本ロー
ルミルで練り合わせてガラスペーストを調製した。図４
に示すように、上記製造した顔料３０が所定位置に残さ
れたガラス基板１０上に、上記ガラスペーストを３００
メッシュのスクリーン印刷版を用いて、ベタのパターン
で、上記基板１０上に印刷した。

【００４４】そして、これを空気中、５８０℃で１０分
間焼成することにより、ガラスペースト中のエチルセル
ロース及び２−（２−エトキシエトキシ）エタノールを
蒸発または燃焼して除去し、１層目のオーバーコート層
４０を形成した。

【００４５】つづいて、ゾルゲル法によるシリカコート
剤（日本曹達（株）製：「アトロンＮＳｉ３１０」）１
０重量部をエチルセルロース（関東化学（株）製）のα
−テルピネオール（関東化学（株）製）５重量％溶液５
０重量部に加え、十分混合して調製した。図５に示すよ
うに、上記製造した１層目のオーバーコート材７０から
形成された１層目のオーバーコート層４０上に、上記シ
リカコート材を３００メッシュのスクリーン印刷版を用
いて、ベタのパターンを印刷し、２層目のオーバーコー
ト材８０を形成した。

【００４６】そして、これを空気中、５８０℃で１０分
間焼成することにより、シリカコート剤の熱縮合を行
い、図１に示すように、ガラス基板１０上に１層目のオ
ーバーコート層４０および２層目のオーバーコート層５
０が形成され、これにより顔料３０がガラス基板１０上
に固着されたカラーフィルタが製造された。

【００４７】このカラーフィルタの、基板上の凹凸，耐
酸・アルカリエッチング性および分光透過率の測定結果
は、実施例１と同様であった。

【００４８】＜実施例３＞青色顔料（アサヒ化成（株）
製：「アサヒスーパーブルーＣＲ」）１５重量部に、感
光性樹脂としてヒドロキシプロピルセルロース（和光純
薬（株）製）３０重量部およびジペンタエリスリトール
ヘキサアクリレート（東亜合成化学（株）製：「アロニ
ックスＭ−４００」）３０重量部を加え、これに溶剤と
して２−（２−エトキシエトキシ）エタノール（関東化
学（株）製）９０重量部を添加し、これらを三本ロール
ミルで練り合わせた後、反応開始剤としてベンジルジメ
チルケタール（東亜合成化学（株）：「アロニックスＣ
−１０１」）５重量部を加えて感光性青色顔料ペースト
を調製した。

【００４９】ガラス基板に上記調製した感光性青色顔料
ペーストを３００メッシュのスクリーン印刷版を用いて
基板全面に塗布し、しかるのち所定のフォトマスクを用
い高圧水銀灯を用い露光し、水で現像することにより幅
１００μｍ、長さ４ｍｍのパターンを得た。

【００５０】そして、ガラス基板を空気中、５８０℃で
１０分間焼成することにより、青色顔料ペースト中の感
光性樹脂及び溶剤、反応開始剤を蒸発または燃焼して除
去してガラス基板上に顔料のみ残存させた。

【００５１】その後、実施例１と同様に、オーバーコー
ト層を形成して図１に示すようなカラーフィルタを得
た。基板上の凹凸，耐酸・アルカリエッチング性および
分光透過率の測定結果は、実施例１と同様であった。

【００５２】＜実施例４＞まず、実施例１と同様の手法
を用いて図３に示すように、ガラス基板１０上に顔料３
０のみが残存した青色色材部を作成した。

【００５３】オーバーコート材として、ホウケイ酸鉛ガ
ラス（日本電気硝子（株）製：「ＧＡ−９」）の７５重
量部をエチルセルロース（関東化学（株）製）の２−
（２−エトキシエトキシ）エタノール（関東化学（株）
製）１０重量％溶液２５重量部に加え、これを三本ロー
ルミルで練り合わせてガラスペーストを調製した。図４
に示すように、上記製造した顔料３０が所定位置に残さ
れたガラス基板１０上に、上記ガラスペーストを３００
メッシュのスクリーン印刷版を用いて、ベタのパターン
で、基板１０上に印刷した。

【００５４】そして、これを空気中、５８０℃で１０分
間焼成することにより、ガラスペースト中のエチルセル
ロース及び２−（２−エトキシエトキシ）エタノールを
蒸発または燃焼して除去し、１層目のオーバーコート層
４０を形成した。

【００５５】つづいて、ゾルゲル法によるシリカコート
剤（日本曹達（株）製：「アトロンＮＳｉ３１０」）１
０重量部をエチルセルロース（関東化学（株）製）のα
−テルピネオール（関東化学（株）製）５重量％溶液５
０重量部に加え、十分混合して調製した。図５に示すよ
うに、上記製造した１層目のオーバーコート材７０から
形成された１層目のオーバーコート層４０上に、上記シ
リカコート剤を３００メッシュのスクリーン印刷版を用
いて、ベタのパターンを印刷し、２層目のオーバーコー
ト材８０を形成した。

【００５６】そして、これを空気中、５８０℃で１０分
間焼成することにより、シリカコート剤の熱縮合を行
い、２層目のオーバーコート層５０を形成した。

【００５７】さらに、ホウケイ酸鉛ガラス（日本電気硝
子（株）製：「ＧＡ−９」）の７５重量部をエチルセル
ロース（関東化学（株）製）の２−（２−エトキシエト
キシ）エタノール（関東化学（株）製）１０重量％溶液
２５重量部に加え、これを三本ロールミルで練り合わせ
てガラスペーストを調製した。図６に示すように、上記
製造した２層目のオーバーコート層上に、この上記ガラ
スペーストを３００メッシュのスクリーン印刷版を用い
て、ベタのパターンで印刷した。

【００５８】そして、これを空気中、５８０℃で１０分
間焼成することにより、ガラスペースト中のエチルセル
ロース及び２−（２−エトキシエトキシ）エタノールを
蒸発または燃焼して除去し、オーバーコート層１７を形
成した。これにより、図１に示すように、ガラス基板１
０上に１層目のオーバーコート層４０、２層目のオーバ
ーコート層５０および３層目のオーバーコート層が形成
され、顔料３０がガラス基板１０上に固着されたカラー
フィルタが製造された。なお、図１中では、３層目のオ
ーバーコート層は省略してある。

【００５９】このカラーフィルタの、基板上の凹凸，耐
酸・アルカリエッチング性および分光透過率の測定結果
は、実施例１と同様であった。

【００６０】

【発明の効果】本発明のカラーフィルタおよびそのカラ
ーフィルタを製造し得る本発明の製造方法によれば、上
面に生じる凹凸を減少させることができる。このため、
後工程で形成される電極の断線が発生しにくくなる。ま
た、誘電体層のピンホールが発生しにくくなる。また、
色材部上にゾルゲル化合物からなるオーバーコート層を
設け、さらに低融点ガラス又は透明な無機酸化物からな
るオーバーコート層を積層することで、色材部と、低融
点ガラス又は透明な無機酸化物からなるオーバーコート
層との間の表面親和性を向上させることが出来る。以上
のことから、ディスプレイとしての信頼性を向上させる
ことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のカラーフィルタの断面図である。

【図２】本発明のカラーフィルタの製造例での顔料ペー
スト塗布工程後を示す断面図である。

【図３】本発明のカラーフィルタの製造例での顔料ペー
スト焼成工程後を示す断面図である。

【図４】本発明のカラーフィルタの製造例での１層目の
オーバーコート材塗布工程後を示す断面図である。

【図５】本発明のカラーフィルタの製造例での２層目の
オーバーコート材塗布工程後を示す断面図である。

【図６】本発明のカラーフィルタの製造例での３層目以
降のオーバーコート材塗布工程後を示す断面図である。

【図７】カラーフィルタの従来例を示す断面図である。

【図８】本実施例のカラーフィルタの分光透過率測定結
果を示すグラフである。

【符号の説明】

１０・・・ガラス基板２０・・・低融点ガラス３０・・・色材部４０・・・１層目のオーバーコート層５０・・・２層目のオーバーコート層６０・・・顔料ペースト７０・・・１層目のオーバーコート材８０・・・２層目のオ−バ−コ−ト材９０・・・３層目以降のオーバーコート材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者平山茂東京都台東区台東１丁目５番１号凸版印刷株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板と、基板上に形成された上面平坦で透
明なオーバーコート層と、該オーバーコート層中の所定
位置に配置された色材部とを有するカラーフィルタにお
いて、該オーバーコート層が、少なくとも２層もしくは
それ以上の層数から構成されており、該オーバーコート
層のうち少なくとも１層がゾルゲル法により作成されて
いることを特徴とするカラーフィルタ。
【請求項２】前記オーバーコート層のうち、少なくとも
１層が低融点ガラス又は透明な無機酸化物からなること
を特徴とする請求項１記載のカラーフィルタ。
【請求項３】ゾルゲル法により作成されたオーバーコー
ト層が色材部に接した位置にあり、その上に低融点ガラ
スもしくは無機酸化物からなるオーバーコート層が存在
することを特徴とする請求項１または請求項２記載のカ
ラーフィルタ。
【請求項４】基板上の所定の位置に色材部を形成した後
に、該色材部を覆い上面が平坦で透明なオーバーコート
層を積層することを特徴とする請求項１または請求項２
または請求項３記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項５】顔料と色材媒体とを混合したものを基板上
の所定位置に形成し、焼成して色材媒体を除去した後
に、残存した顔料からなる色材部を覆うように、オーバ
ーコート媒体とオーバーコート材とを混合したものを基
板上に積層し、焼成してオーバーコート媒体を除去して
上面の平坦なオーバーコート層を形成することを特徴と
する請求項１または請求項２または請求項３記載のカラ
ーフィルタの製造方法。
【請求項６】顔料と色材媒体とを混合したものを基板上
の所定位置に形成し、さらにオーバーコート媒体とオー
バーコート材とを混合したものを積層した後に、焼成し
て色材媒体およびオーバーコート媒体を同時に除去し、
顔料からなる色材部とこれを覆うオーバーコート材から
なるオーバーコート層を基板上に形成することを特徴と
する請求項１または請求項２または請求項３記載のカラ
ーフィルタの製造方法。
【請求項７】基板上の所定の位置に色材部を形成した後
に、その上にゾルゲル法により作成された層を積層し、
その上に低融点ガラスもしくは無機酸化物からなる層を
積層することを特徴とする請求項４または請求項５また
は請求項６記載のカラーフィルタの製造方法。