JPS61144605A - カラ−フイルタ− - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はカラーフィルターに関する。

〔従来の技術〕

従来のカラーフィルターの代表的な構造を図２（ａ）　
、　（６）に示す。図２（ａ）は特公昭５２−１７５７
５号に代表されるカラーフィルターである。ゼラチンあ
るいはポリビニルアルコールなどの水溶性樹脂に重クロ
ム酸を加えたホトレジストをガラス基板１０面上にコー
ト乾燥し製膜後、所定のマスクでパターン露光し現像処
理後染色を行い第１の着色層２を形成する・更に防染膜
として透明樹脂層（中間層）５を形成し、上記工程を繰
り返し第２の着色層３、第２中間層６、第３着色層４を
形成し最後に保護層７を形成して図２（ａ）のごときカ
ラーフィルターを得る。一方図２（ｂ）は特開昭４８−
６３７５９号に代表されるカラーフィルターの構造であ
る＠透明ガラス基板８上に着色可能な尉脂層を設け、゛
該樹脂層上に所定パターンの耐染色性マスクを形成し染
色を行い第１着色部９を得た後、該耐染色マスクを剥離
し上記工程を繰り返すことにより第２着色部１０．第３
着色部１１を形成し最後に保護層１２を形成し図２（ｂ
）のカラーフィルターを得る。上述のカラーフィルター
の製造方法によれば適当な感光性樹脂を選択し、更に所
望の分光特性を有する色素で着色することにより高解像
度な色分解フィルターを形成できる０〔発明が解決しよ
うとする問題点〕 しかし、前述の従来技術では、図２　（（１）　、　（
ｂ）に示されるように、着色層の上下に位置する下地層
、中間層、保護層の材質がそれぞれ異るために熱処理等
のショックにより熱膨張率の相違から着色層に応力が生
じ着色層がヒビ割れ、シワ、はかれといった不良を発生
しやすいという問題点を有する。

上述の問題点は着色層６，４のようにその上下が構造類
似の透明有機膜の場合には大きな問題とならないが、着
色層２，９，１０，１１のように下層がガラス基板、あ
るいは金属薄膜、金属酸化膜で上層が有機膜のような異
種な膜で着色層がはさまれている場合には大きな熱応力
を生じ上記不良項目を引き起す。特にカラーフィルター
を液晶ディスプレーの片側基板として用いる場合にはカ
ラーフィルターは配向膜、透明電極を形成する際に高温
の熱処理工程を通るため上述の問題点の解決が特に望ま
れている。そこで本発明はこのような問題点を解決する
もので、その目的とするところは高温の熱処理工程、及
び熱衝機等に対して十分耐久力を有するカラーフィルタ
ーを提供するところにある・ 〔問題点を解決するための手段〕 本発明のカラーフィルターは支持体上に規則的に配列さ
れた有機着色層と該有機着色層上に形成された透明有機
樹脂層（中間層及び保護層と、）からなるカラーフィル
タ→において、上記支持体と有機着色層との界面に上記
透明有機樹脂層と近似的に等しい熱膨張係数を有するよ
うな透明樹脂からなる有機緩衝層を設けたことを特徴と
する。

〔作　用〕

図１は本発明のカラーフィルターの構造を示すものであ
り、以下図１に従って作用を説明する。

本発明の図１のような構成によれば支持体１上に有機緩
衝層２を設けたことにより着色層７，８゜９は全て上下
を有機樹脂層ではさまれた構造となる＠すなわち、着色
層７は下側を有機緩衝層により、上側を中間層３により
はさまれ、着色層８は上下それぞれ中間層３，４により
はさまれ、着色層９は上下それぞれ保護層９、中間層４
によりはさまれた構造となる。有機緩衝層２、中間層３
゜４、保護層５を全て熱膨張係数の相等しいような有機
膜で構成しておけば、すなわち構造類似の有機膜で構成
しておけば着色層の上下界面では相等しい熱膨張と熱収
縮を繰り返すため、熱処理、温度シ１ツク等を与えても
着色層７，８．９に一方向のみに働く熱応力は発生せず
、従ってヒビ割れ、はがれ等を引き起すことはない。特
に着色層７のように従来技術では支持体上に直接杉皮さ
れていた着色層に対して有機緩衝層の効果はより有効に
働く。

〔実施例１〕 図１は本発明の実施例１におけるカラーフィルターの構
造を示す図である。以下図１を用いて本実施例を説明す
る。

透明なガラス基板１に熱硬化型アクリル樹脂をスピンフ
ート、ロールコート、デツプフート等により０．２〜３
μ情の厚みでコートし、１５０℃１時間熱処理を行い有
機緩衝層２を形成した。該基板上に重クロム酸を付与し
たゼラチンを１μｍにスピンフートし所定の露光マスク
を用いて紫外線露光し現像、乾燥後、レッドの酸性染料
にて染色を行い着色層７を形成した。更に中間層３とし
て上記熱硬化型アクリル樹脂をスピンコードし熱処理後
、上述と同様にゼラチンパターンを形成しグリーンの着
色層８を形成した。再度中間層４を上記熱硬化型アクリ
ル樹脂を用いて形成後、上述と同様にしてブルーの着色
層９を形成し、その上に保護層５として透明なフォトレ
ジストをスピンコートシ露光を行い製膜した。最後に上
記のカラーフィルター表面に透明電極として工ＴＯ膜６
を２００℃でスパッタリングして形成し液晶ディスプレ
ー用のカラーフィルターを得た。

第１の着色層７は下地に有機緩衝層を得ることにより、
第２中間層３、第３中間層４を製膜する際の熱工程、及
び工ＴＯ膜を形成する際の熱工程を受けてもヒビ割れ、
ばがれ等の異常を発生しなかった。また上述の方法によ
り得られたカラーフィルターを１２０℃から０℃への熱
衝機を印加してもヒビ割れ、はがれ、しわ等の発生はな
く熱的な衡機に対して大巾に耐久性が増していることが
わかった。これは有機緩衝層を設けることにより着色層
内に熱応力が発生することを防いだためと考えられる。

本実施例においては有機緩衝層２として熱硬化型アクリ
ル樹脂を用いたがこれに限定されるものではない。熱膨
張係数値が中間層とほぼ等しく、更にガラス基板等の支
持体及び着色層、中間層と良好な密着性を示すような透
明樹脂であれば何んでも良く、使用する中間層の樹脂に
応じて適当に選択することができる。

〔実施例２〕 図３は本実施例におけるカラーフィルターの構造を示す
もので以下図３を用いて本実施例を説明する〇 透明ガラス基板１の面上に熱硬化型アクリル樹脂ラスピ
ンコート、ロールコート、デツプフート等によりα２〜
３μ常の厚みにコー）Ｌ１５０℃１時間熱処理を行い有
機緩衝層２を形成した。該基板上に光架橋性を有するア
クリルアミド樹脂を１μｍにスピンコードし、予備乾燥
後、紫外線露光後、乾燥し製膜した。上記アクリルアミ
ド樹脂上にポジレジストをコート、所定マスクで紫外線
露光し現像を行い、レッド染料にて着色部５を形成後、
上記ポジレジストを剥離した。この工程を繰り返すこと
によりグリーン着色部６、ブルー着色部７を形成し、熱
硬化型アクリル樹脂をコート製膜し保護層３とした。更
に工ＴＯ膜４を２００℃でスパッタリング法により形成
し液晶ディスプレー用カラーフィルターを得た０ 上記の工ＴＯ膜形成時に２００℃の高温熱処理を受けて
も着色部５，６，７にはヒビ割れ、はがれ等の発゛生は
なかった０まだ１２０℃から０℃への急激な熱衡機試験
を行った後も何ら異常はなく・従来のカラーフィルター
（図２　（６）　）に比較して大巾に耐熱衡機性が向上
しているのがわかった。これは有機緩衝層２を設けるこ
とによって着色部の上下界面で相等しい熱膨張、熱収縮
が働くため着色層内に一方向のみに働くような熱応力が
発生しにくくなったためと考えられる◎ 〔効　果〕 以上述べたように本発明によれば支持体と着色層の界面
に有機緩衝層を設けることによって、着色層の上下を有
機膜ではさみ１該着色層の上下界面に働く熱膨張、熱収
縮を相等しくすることによって一方向にのみに働く熱応
力を押えることができる。この働きにより本発明のカラ
ーフィルターは熱処理工程、熱衡機に対して耐久性が大
きいという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のカラーフィルターの実施例１を示す断
面図。 １・・・透明ガラス基板 ２・・・有機緩衝層 ３・・・第１中間層 ４・・・第２中間層 ５・・・保護層 ６・・・工ＴＯ膜 ７・・・レッド着色層 ８・・・グリーン着色層 ９・・・ブルー着色層 第２図（α）　ｔ　Ｃ＆）は従来のカラーフィルターの
構造を示す断面図。 １．８・・・透明ガラス基板 ２．５，４，９，１０，１１・・・着色層５・・・第１
中間層 ６・・・第２中間層 ７．１２・・・保護層 第５図は本発明のカラーフィルターの実施例２を示す断
面図・ １・・・透明ガラス基板 ２・・・有機緩衝層 ３・・・保護層 ４・・・工ＴＯ膜 ５・・・レッド着色部 ６・・・グリーン着色部 ７・・・ブルー着色部 第１図 （ｂン 第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 支持体上に規則的に配列された有機着色層と該有機着色
   層上に形成された透明有機樹脂層（中間層及び保護層）
   とからなるカラーフィルターにおいて上記支持体と有機
   着色層との界面に上記透明有機樹脂層と近似的に等しい
   熱膨張係数を有する透明樹脂膜（以下有機緩衝層と略す
   ）を設けたことを特徴とするカラーフィルター。