JPS63287802A - カラ−フイルタ−の製造方法 - 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、カラーフィルターの製造方法に関する。

〔従来の技術〕

従来、カラーフィルターは、平坦性が良好なソーダライ
ムフロートガラスに５ｉＣｈコートしたものか、或いは
低アルカリ金属ガラスの表面を研磨して平坦性を持たせ
たものを基板とし、それら基板の上に複数の着色画素を
形成し、次いで透明樹脂液を塗布して保護膜を形成する
ことにより製造された。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、従来の透明樹脂塗膜自身の表面張力を利
用してカラーフィルターの平坦性を得る方法では、十分
な平坦性を得ることは出来ない。

また、着色画素、もしくは基板面にごみが付着している
と、そのごみにより、透明樹脂塗膜の平坦性が乱される
。また、基板表面の温度分布が異なる場合も硬化速度等
の差により、むらが生じ、平坦性が乱される。

透明樹脂液を塗布し、塗膜を硬化させた後、塗膜表面を
研磨して平坦性を出すことも考えられるが、そのような
方法は生産性、及び品質安定性の面で信転性を欠くもの
で、実用性はない。

そこで本発明が解決しようとする問題点は保護膜の平坦
性に優れたカラーフィルターの、生産性、及び品質安定
性の面で満足する製造方法を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上記の問題点を解決するもので、ｒ透明な基板
上に複数の着色画素を形成する工程と、透明樹脂液に透
明な材料よりなる、多数個のスペーサーを分散させる工
程と、前記スペーサーを分散させた透明樹脂液を前記着
色画素を設けた基板上に、着色画素を被覆するに十分な
厚さで塗布し、表面平滑な、平板状、もしくは曲面状の
平滑板を押し当てた状態で透明樹脂液を硬化させ、しか
る後平滑板を硬化形成した平滑な透明樹脂膜面から剥離
することを特徴とするカラーフィルターの製造方法。」
を要旨とするものである。

以下、本発明の製造方法につき、図面を参照しながら、
詳細に説明する。

先ず、第１図ａ図示のように、基板１の上に複数の着色
画素２を形成する。

一方、透明樹脂液に多数個のスペーサーを分散させる。

そして、第１図す図示のように、スペーサー４を分散さ
せた透明樹脂３液を着色画素２を被覆するに十分な厚さ
で塗布する。

次いで第１図Ｃ図示のように平滑板５を塗膜面に押し当
て、そのままの状態で硬化させる。

硬化後に、第１図ｄ図示のように、平滑板５を剥離除去
する。

而して、本発明において、着色画素は、例えばホトリソ
法により、透明樹脂よりなるレリーフ画像を得た後、レ
リーフ画像を染色する方法、シルクスクリン印刷法等の
印刷による方法、或いは電着による方法、或いは真空蒸
着法やスパッタリングにより、顔料を被着させ、着色層
を形成後、エツチング法により、不要な着色層部分を除
去する方法等により得ることが出来る。

基板として、主としてガラス基板が用いられるが、プラ
スチックフィルム、或いは透明電極付フィルムも適用出
来る。

次にスペーサーとして、ポリウレタン、アクリル、ポリ
プロピレン、メラミン、スチロール等の樹脂、またはア
ルミナ、シリカ、ジルコニア、チタニア等の透明性材料
よりなる、直径３〜１５μＭの球状体の他に、ガラスフ
ァイバーを用いた、いわゆる柱状のものも適用すること
が出来る。

次に透明樹脂は液晶表示セルのカラーフィルターの保護
膜として用いられるものであるので、カラーフィルター
として要求される堅牢性、透明性、基板密着性等を満た
ことが要求される。また、平滑板を押し当てた状態で、
硬化させるので、硬化反応の際、水や、ガス等の生成物
を生じないものが望ましく、また、溶媒も少ないか、な
い方が望ましい。

このような条件を満たすものとしては、アクリルモノマ
ーや、オリゴマー等が適し、これに熱重合開始側、また
は光重合開始剤を添加し、使用する。

次に、平滑板として、金属、ガラス等の硬質の板を研摩
し、この表面にシリコーン樹脂等の離型剤を塗布したも
のを用いることが出来る。

〔作用〕

本発明において、スペーサーは透明樹脂液内に分散して
、着色画素表面から透明樹脂膜面迄の距離を規定し、透
明樹脂塗膜を平坦に形成することを可能とする。また、
着色画素上にもスペーサーが分配配置された状態で透明
樹脂液を塗布されるので、スペーサーは着色画素を完全
に被覆して透明樹脂塗膜を形成することを可能ならしめ
る。

次に、平滑板は透明樹脂塗膜を平坦化する機能を果たす
。

〔実施例〕

実施例１ ２００　ｍＸ２００　ｆｉソーダライムフロートガラス
を基板として用い、基板上にゼラチンと重クロム酸アン
モニウムとからなる水溶性感光液を０．８μ讃の膜厚に
塗布し、１５０℃で、３０分間乾燥した。

次いで、所定のパターンを有する第１のマスクを用いて
、露光し、次いで温水により現像し、しかる後、１５０
℃で、３０分間乾燥して被染色層を形成し、被染色層を
形成した基板を赤色染色浴中に浸漬し、しかる後、赤色
染色浴中より基板を引き上げ、充分に乾燥させて、赤色
着色画素を形成した。

次に、赤色着色画素を形成した基板上に日本合成ゴムＪ
ＳＳ−１６を厚さ０．５μ−に回転塗布し、１５０℃で
、１５分間乾燥硬化させ、防染膜を形成した。

次に、防染膜の上に、ゼラチンと重クロム酸アンモニウ
ムからなる水溶性感光液を０．８μ鋼の膜厚にて塗布し
、１５０℃で、３０分乾燥して感光性樹脂層を形成し、
その上に赤色着色画素と位置合わせして第２のマスクを
配し、マスクを介して露光し、温水にて、現像し、１５
０℃で、３０分乾燥して、被染色層を形成し、被染色層
を形成した基板を緑色着色浴中に浸漬し、しかる後、緑
色着色浴中より基板を引き上げ、充分に乾燥させて、緑
色着色画素を形成した。

更に赤色着色画素、及び緑色着色画素を形成した基板の
上に、日本合成ゴムＪＳＳ−１６Ａ０．５μｍに回転塗
布し、１５０℃で、１５分間乾燥硬化させ、防染膜を形
成した。

次に、防染膜の上にゼラチンと重クロム酸アンモニウム
からなる水溶性感光液を０．８μ謂の膜厚にて塗布し、
１５０℃で、３０分間乾燥して感光性樹脂層を形成し、
その上に緑色着色画素と位置合わせして第３のマスクを
配し、マスクを介して露光し、温水にて、現像し、１５
０℃で、３０分乾燥して、被染色層を形成し、被染色層
を形成した基板を青色着色浴中に浸漬し、しかる後、青
色着色浴中より基板を引き上げ、充分に乾燥させて、青
色着色画素を形成した。

以上のようにして、３色の着色画素が設けられた基板を
得た。

尚、染色浴の条件は次表の通りである。

釆ｍ 赤色染色浴 緑色染色浴 青色染色浴 次に、大日本インキ■製、アクリル系光硬化性樹脂、ア
クリゾインク（商品名）の中に、積木ファインケミカル
■製、ミクロパール（商品名）の平均粒径５．θμ１ｍ
　％　３　ｗｔ％を分散させたものを、前記のようにし
て形成した着色層を有するガラス基板上にロールコータ
−で、膜厚約１０μｍに塗布した。

次に、２５０　ｖａｎ　ｘ　２５０鰭、厚さ１０寵の研
磨済ソーダライムガラス上に、トーレシリコン５Ｒ２４
１０を膜厚０．５μ−で回転塗布し、次いで１５０℃の
温度下で３０分間硬化させたシリコン塗布研摩ガラスを
、前記着色画素を設けたガラス基板の上に枠状のゴムシ
ートを介して乗せ、重さｌ　ｋｇにて、予備加圧し、余
分な樹脂を除き、ゴムシートの一部に形成した吸引口か
ら吸引して減圧し、脱泡させた状態で、１０秒間紫外線
照射し、硬化させ、着色画素を設けたガラス基板面を、
最大厚み４．８μｍの平滑層で被覆したカラーフィルタ
ーを形成することが出来た。ここにおいて、紫外線照射
装置は日本電池４ＫＷハイキユアシステムを用いた。

この様にして得られたカラーフィルターを用いて、カラ
ー液晶表示装置を形成し、画像表示試験を行ったところ
、良好な画質の映像が得られた。

実施例２ ３色の着色画素を実施例１と同様に形成した。

次に、大日本インキ■製、アクリル系光硬化性樹脂、ア
クリゾインク（商品名）の中に、メルク■製、ファイバ
ー状ギャップ材（平均径５．０μ耐、２ｗｔ％を分散さ
せたものを着色画素を形成したガラス基板上に、ロール
コータ−で、膜厚約１０μｍに塗布した。

次に、実施例１と同様にシリコーン樹脂を塗布したソー
ダライムガラスを用いて、加圧、及び紫外線による硬化
を行って、最大厚みが４．８μｍの平滑層で着色画素を
存するガラス基板面が被覆されたカラーフィルターを得
ることが出来た。

このカラーフィルターを用いて、カラー液晶表示装置を
形成し、画像表示試験を行ったところ、良好な画質の映
像が得られた。

比較例 ３色の着色画素を実施例１と同様にして形成した。

次に、大日本インキ■製、アクリル系光硬化性樹脂、ア
クリディック（商品名）を着色画素を設けたガラス基板
上に、ロールコータ−で、膜厚１０μｍに塗布した。

次に、実施例１と同様にシリコーン樹脂を塗布したソー
ダライムガラスを用いて、加圧、及び紫外線による硬化
を行って、カラーフィルターを得た。

このカラーフィルターは、最も膜厚の厚い画素において
、着色画素の頭部が露出しており、水による洗浄を行っ
たところ、露出した画素部分が膨潤して、破壊された。

〔発明の効果〕

以上、詳記した通り、本発明によれば着色画素が平坦な
透明樹脂保護膜で被覆されたカラーフィルターを容易に
作ることが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図ａないしｄは本発明のカラーフィルターの製造方
法の過程を示す模式断面図である。 １・・・・基板 ２・・・・着色画素 ３・・・・透明樹脂 ４・・・・スペーサー ５・・・・平滑板 特許出願人　　　大日本印刷株式会社 代理人　弁理士　小　西　淳　美 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 透明な基板上に複数の着色画素を形成する工程と、透明
   樹脂液に透明な材料よりなる、多数個のスペーサーを分
   散させる工程と、前記スペーサーを分散させた透明樹脂
   液を前記着色画素を設けた基板上に、着色画素を被覆す
   るに十分な厚さで塗布し、表面平滑な、平面状、もしく
   は曲面状の平滑板を押し当てた状態で透明樹脂液を硬化
   させ、しかる後平滑板を硬化形成した平滑な透明樹脂膜
   面から剥離することを特徴とするカラーフィルターの製
   造方法。