JPS63316002A - カラ−フィルタ及びその製造方法 - 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およびその製造方法に関する。

〔従来の技術〕

従来のカラーフィルタは、主として、基板上にゼラチン
やポリビニルアルコールなどのポリマーを塗布して媒染
層を設け、その上に所定のパターンをもつレジストマス
クを形成した後、適当な染料を溶かした染色浴中で処理
することによってＣ色領域を形成し、次いで上記レジス
トマスクを除去する方法で作成されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし前記の方法は、各色に染め分けるごとにフォトレ
ジストによるマスキング工程とその除去工程を必要とす
るため、製造工程が複雑になり、またピンホールや傷も
生じ易くなって歩留りを下げるため、安価なフィルタを
作るには適切な方法とは言えない。

また、フォトレジストによるマスク形成除去が湿式処理
であることから、例えば固体撮像素子等の受光素子の上
に直接カラーフィルタを形成するような場合には、エツ
チング液によって受光素子が損傷を受ける恐れがある。

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、各色要素ごとに基板上にマスクを形成
する必要がなく、またマスク形成のための湿式処理も不
要な製造方法によって、工程を簡素化し、歩留りを改善
して、安価なカラーフィルタを提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明のカラーフィルタは、基板上に選択的に形成され
た粘着物質上に、色素が付与されて成ることを特徴とす
る。

以下に本発明の実施例を挙げ、本発明の詳細な説明する
。

〔実施例−１〕 第１図は本発明の実施例−１におけるカラーフィルタの
製造工程を模式的に示す断面図である。・第１図−（ａ
）は、透明基板１上に接着剤２を所定のパターンに印刷
した状態を示す。ｔｆｔｆ剤としては、エポキシ樹脂に
硬化剤として脂肪族アミンを組み合わせて使用した。ま
た、ガラスやプラスチック等の透明基板上への接着剤の
印刷は、スクリーン印刷法によった。

第１図−（ｂ）は、前記第１図−（ａ）の基板の全面に
着色顔料３を付与した後、余分な顔料を除いた伏皿を示
す。顔料は粘着性を存する接釘剤の部分にのみ付むし、
所定のパターンのカラーフィルタが得られる。なお接着
剤は室温で丸−日装置して硬化させた。

第１図−（Ｃ）は、前記接着剤の印刷と、着色顔料の付
与の２つの工程を３回繰り返して得られた、赤、緑、青
の３色のフィルタ素子を存するカラーフィルタである。

使用した着色顔料は、レーキレフトＣ（赤色）、ビリジ
アン（緑色）、フタロシアニンブルー（青色）である、
なお、このカラーフィルタの表面に、物理的および化学
的な保護のために、透明で硬質な“ＧＣＭ−４”　（日
本合成ゴム社製）をスピンコードにより塗布して、オー
バーコート層６を形成した。

以上の方法により作成された、カラーフィルタは、従来
の、ポリマー膜を染色する方法によるカラーフィルタに
比べ、製造工程が、大幅に簡素化されたため、より安価
に提供することが可能となる。

また、本発明と同様に工程の単純な、従来の、顔料を直
接基板に印刷する方法で作られたカラーフィルタと比較
しても、本発明のカラーフィルタは、色むらが少ないと
いう点で優れている。これは本発明の場合、着色顔料層
の厚みを一定にすることが比較的容易であるためである
。

本実施例の接着剤の形式は、スクリーン印刷法によるた
め、５〜２０μｍの膜厚が好ましく、この範囲以外では
精度良くパターン形成するのは困難であった。特に各色
ごとのＷＸ厚を一定にするとと即ち、透明基板上の全面
に均一な膜厚で形成することが困難である。

〔実施例−２〕 第２図は本発明の実施例−２におけるカラーフィルタの
製造工程を模式的に示す断面図である。

第２図−（ａ）は、透明基板上１に、紫外線露光により
粘着性を増す材料を、スピンフート法で塗布した後、赤
外線ランプで乾燥した状態を示す（感光ｒ！Ｊ７）。紫
外線露光により粘着性を増す材料としては、各種ジアゾ
ニウム塩が知られているが、本実施例においては、ＤＤ
ＭＡ（ｔＭ造式（ＣＨ，）、Ｎ−◎−Ｎｍ　ＣＪ２＊Ｚ
ｎＣＪ２ｔ　’２Ｈ＊０）にポリビニルアルコールを少
量混ぜて使用した。またスピンコード法により塗布する
際には、この材料を２ｗｔ９Ａ水溶液の伏聾にした。

第２図−（ｂ）は、前記ＤＤＭＡ層の所定の領域に、あ
らかじめ作成しておいたフォトマスクを用いて、紫外線
を照射した状態を示す。この紫外線露光により、ＤＤＭ
Ａは分解して塩化亜鉛を遊離し、強い粘着性を生じる。

第２図−（Ｃ）は、前！ａ第２図−（ｂ）の基板の全面
に着色顔料を付与した後、余分な顔料を除いた状態を示
す。顔料は粘着性を示す紫外線露光部分にのみ付着し、
所定のパターンのカラーフィルタが得られた。

第２図−（ｄ）は、前記露光と着色顔料の付与の２つの
工程を、３回繰り返して得られた、赤、緑、青の３色の
フィルタ素子を存するカラーフィルタである。なおこの
顔料層を完全に固定するためには、アンモニア水の蒸気
により塩化亜鉛を水酸化亜鉛に変化させる方法を用いた
。このカラーフィルタの表面に、オーバーコート層を設
ける点は、実施例−１と同様である。

以上の方法により、作成されたカラーフィルタは、従来
の方法で作成されたカラーフィルタに比べ、製造工程が
簡素化されたため、より安価に提供することが可能とな
る。

また、この方法はフォト法を用いてパターニング化して
いるため、実施例−１で述べた方法に比べ、はるかに微
細なパターニングを可能にしている。

本実施例の感光層７の膜厚は０．１μｍ以上が望ましく
、０．１μｍ未溝では紫外線露光部分の粘着性が弱く、
着色顔料の付与が均一にできないものである。

本発明のカラーフィルタは、高精度性が要求されるカラ
ー液晶表示素子での使用に充分満足できるものであった
。第３図に本発明のカラーフィルタを用いて作成したカ
ラー液晶表示素子の断面図（ａ）と平面図（ｂ）を示す
。赤、緑、青の各フィルタ素子は、第３図−（ｂ）に示
すパターンでガラス基板上に形成した。このフィルタ素
子は、それぞれ１辺の長さ１８０μｍの正方形をしてい
る。このフィルタ上に透明電極１２を形成し、もう一方
の基板との間にネマチック液晶を挟持し、ＴＮ方式で駆
動させたところ良好な色調が得られた。

この他にも、本発明のカラーフィルタは、ＣＣＤ（チャ
ージカップルドデバイス）やＢＢＤ　（パケットブリケ
ートデバイス）等の上に直接カラーフィルタを作成して
、オンチップ化することも可能である。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明は各色要素ごとに基板上にマ
スクを形成する必要が無く、また、マスク形成のための
湿式処理も不要な製造方法によって、工程を簡素化し、
歩留りを改善する効果を存する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例−１におけるカラーフィルタ
の製造工程を、模式的に示す断面図である。第１図にお
いて、（ａ）は接着剤を印刷した基板、（ｂ）は着色顔
料を付与した基板、（Ｃ）は以上の工程を３回繰り返し
て作成したカラーフィルタの断面図をそれぞれ示す。 第２図は、本発明の実施例−２におけるカラーフィルタ
の製造工程を、模式的に示す断面図である。第２図にお
いて、（ａ）は、感光材料を塗布した基板、（ｂ）は、
紫外線照射により粘着性を生じた基板、（Ｃ）は着色顔
料を付与した基板、（ｄ）は前記露光と着色顔料の付与
の２つの工程を３回繰り返して作成したカラーフィルタ
の断面図をそれぞれ示す。 第３図は、本発明のカラーフィルタを用いて作成したカ
ラー液晶表示素子の模式図であり、（ａ）は断面図、（
ｂ）は平面図を、それぞれ示す。 １・・・透明基板 ２・・・接着剤 ３・・・着色顔料（赤色） ４・・・着色顔料（緑色） ５・・・着色顔料（青色） ６・・・オーバーコート層 ７・・・感光層 ８・・・紫外光 ９・・・フォトマスク １０・・・紫外線露光により粘着性を生じた領域１１・
・・カラーフィルタ １２・・・透明電極 １３・・・配向膜 １４・・・ネマチック液晶 １５・・・赤色フィルタ素子 １６・・・緑色フィルタ素子 １７・・・青色フィルタ素子 以　　上 出願人　セイコーエプソン株式会社 代理人　弁理士　最　上　　務　他１名ど゛パ） ′７ノ 千１図 ８、　’！！’７）−も 第２図 ｚ 第５図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）基板上に選択的に形成された粘着物質上に、色素
   が付与されて成ることを特徴とするカラーフィルタ。
2. （２）赤、緑、青の３色が、各々基板上に選択的に形成
   されて成ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   のカラーフィルタ。
3. （３）前記粘着物質が、印刷法によって基板上に選択的
   に形成されていることを特徴とする、特許請求の範囲第
   １項記載のカラーフィルタ。
4. （４）前記粘着物質が、露光により粘着性の変化する材
   料に光を照射することによって、基板上に選択的に形成
   されていることを特徴とする、特許請求の範囲第１項記
   載のカラーフィルタ。
5. （５）基板上に、（ａ）粘着性物質を選択的に形成する
   工程と、（ｂ）前記粘着性物質上に色素を付与する工程
   とから成ることを特徴とするカラーフィルタの製造方法
   。