JPS6337303A - 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法に関し、更に詳し
くはカラー液晶表示装置等における色合成用カラーフィ
ルターの製造法に関する。

〔従来の技術〕

カラー液晶表示装置用カラーフィルターは、ガラス、プ
ラスチック、薄膜トランジスター等の基板の上に、複数
色の微細な着色画素を順次くシ返し形成し、更にその上
に保護膜を設けてなるもので、このカラーフィルターの
着色画素の形成法について、次のようなさまざまな方法
が提案されている。

（１１ホトリソグラフイー法 ゼラチン、グリニー、カゼイン等のタンパク質やＰＶＡ
等に染色基を導入した水溶性高分子と重クロム酸アンモ
ニウム、ジアゾ化合物などの光反応硬化剤を用いて、製
版、染色工程によって着色画像を順次形成する方法。

（１１）電着法 イオン化した顔料を水中に分散させておき、予めパター
ン化した透明電極に電圧を印加し、イオン化した顔料を
その透明電極上に析出させ、これを順次くり返して、貯
色画素を得る方法。

（１）蒸着法 昇華性顔料等を高真空中で基板上に被着せしめ、リフト
オフ法または、エツチング法等で、順次着色画素を得る
か、低屈折率物質と高屈折率物質を所定膜厚交互に積層
させた多層干渉膜をり７トオフ法か、エツチング法によ
シ、順次着色画素を得る方法。

（１ｖ）印刷法 φ 透明性の良好な顔料または、染料を用いて、ヒ画素を順
次形成する方法。

特に（１ｖ）の印刷法は、生産性が非常に優れているた
めに、低コスト化が期待でき、更には、着色画素の物性
が堅牢であるという特徴が有る。従来。

欠点であった、画素寸法やトータルピッチといった精度
面も、改善され、カラーフィルターの用途として、十分
に使用できるレベルになっている。

印刷法の中でも、特にオフセット印刷法は、板変形、メ
ツシュ等の着色画素形成上の阻害因子が少ないため、微
細で安定した着色画素形成が可能である。

オフセット印刷法は、基本的には、平版または、凹版に
インキを詰めた後、ブランケットにインキを転移、更に
被印刷体に画像形成する方法である。

この印刷法の画像精度の向上には、複雑な因子がからみ
、−概に特定することは困難であるが、印刷条件が最適
であれば、版の画像再現性、ブランケットの工作精度に
依る。

版は、製版時の無塵化、高精度感光性樹脂等の開発によ
シ、数μｍ程度の画像も容易に得られる様になっている
。従って、ブランケットの工作精度、例えば、真円度・
直径・表面平均粗度が画像精度を保持するために最も重
要な要因になっている。現在ブランケットは、さまざま
な形のものが提案あるいは市販されてきたが、ゴム装着
形式で分類すると、金属芯にゴム板を張るものと、金属
芯を中心にゴムを同心円状に巻いであるロール状のもの
かあシ、断面形状で分類すると機構的に比較的容易で、
大量印刷が望める円筒状のものや、断面形状が扇型にな
っていて、小型化が容易な構造になっているものが有る
。しかし、いかなる構造といえども、画像精度は、おの
おののブランケットの加工精度に依存する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

オフセット印刷法でカラーフィルターの様な微細な画像
を形成する場合、ブランケットの直径精度や真円度の他
に、ゴム表面凹凸が重要であシ、更には、ゴム自体の硬
度が低い方が、有利であることが、最近の検討によシ明
らかになった。

状にする方法、二つめは、金型を用いて、所定形状を得
る方法がある。前者は徐々に切削、研摩していくので、
直径や、真円度が精度良く得られ、百μｍ以下の加工精
度が得られる。欠点としてはゴムを機械加工するため、
表面凹凸が平均粗度で数十μｍにもなシ、特に、柔軟な
ゴム程、この傾向は大きくなる。表面平均粗度が大きい
場合、パターンのエツジ形状が悪く、微細画像を得るに
は、不向きである。後者の様に、金型を作って、ゴムを
流し込む方法では、金型を研摩しておけば、表面平均粗
度は、十μｍ以下になシ、微細画像を得るには有利であ
るが、欠点として真円度が大幅に狂うことがあシ、画質
、寸法精度共に、著しく損なわれる。

以上のべたように従来、直径精度、及び真円度と表面平
滑度の両者を満足するブランケットが存在しなかったの
で、透明基板上に画質や寸法精度の良好な着色画像を形
成することは困難であった。

そこで本発明が解決しようとする問題点は画質や寸法精
度の良好な着色画像を有するカラーフィルターを製造す
ることが可能なカラーフィルターの製造法を提供するこ
とにある。

〔問題点を解決するだめの手段〕

本発明は上記の問題点を解決するもので、「真円度及び
直径の精度が優れた円筒状ブランケットを用い、版胴よ
りブランケットを介して被印刷面にインキを転移するオ
フセット印刷法より、透明基板上に着色画像を印刷形成
するカラーフィルターの製造方法において、円筒状ブラ
ンケットの表面に浸漬引き上げ法によシ樹脂を塗布して
、ブランケット表面を平滑化し、表面平滑化した円筒状
ブランケットを用いて、着色画像の印刷を行なうことを
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。

而して本発明において、ブランケットに用いられている
ゴムとしては、ニトリルゴム、天然ゴム、スチレンゴム
、クロロプレンゴム、ブチルゴム、シリコーンゴム、ウ
レタンゴム等カアリ、−ｔ−ｏ硬度はゴムによって異な
るが、１０°〜１００°の広い範囲にわたシ選択し得る
。

上記材料からなる円筒状ブランケットのゴムを切削研摩
して設計値の真円度直径を得る。

カラーフィルター製造に要する直径精度は以下の様な計
算により得ることができる。

今、第１図の様にブランケット１の直径をＲ１、版・被
印刷物の送シ速度とブランケット１の周速度を一致させ
るだめのギア２の実効径をＲ２％そして、印刷パターン
３の刷り方向の長さをＬ１更にこの許容長さく必要精度
）を±ΔＬとする。

版・被印刷物の位置ずれ等が無ければ、±ΔＬは、ブラ
ンケットの直径Ｒ□　とギア２の実効径Ｒ２の差により
決定される。

□（１） ここで、具体的な数値を代入してみる。

±ΔＬは概ね±１０μｍで、ギア径Ｒを５０ノ、印刷パ
ターンの刷り方向の長さＬを５（３にすると、Ｒ１−Ｒ
１２−ＩＩ±１００μｍになる。

ギアの実効径Ｒ２は、金属の切削、研摩で加工されてい
るので、その径の精度は１０．＃ｍ前後であるため、Ｒ
１−Ｒ２の値は、ブランケットの直径Ｒ１の精度つまシ
、ブランケットの加工精度に依存する。

真円度についても、ブランケット１の直径Ｒ０（または
、ギア２の実効径Ｒ２）の値と、印刷パターン３の刷シ
方向の長さＬによりて異なるが、上記の例の様な寸法で
あれば、真円度の狂いが１００μｍレベル以上であると
印刷物のずれ等が大きくなる。

現状のブランケットを切削研摩による直径加工精度は、
１００μｍ以下であるが、更に精度を浸漬引き上げ法に
より改善することができる。また、真円度は切削研摩法
を採用する限り、２〜３０μｍ以下になる。

次に塗布に用いる樹脂の種類は、原則として、ブランケ
ットのゴムと同種のものを使用するが、密着性が良好で
あれば、異種の樹脂を使用することができる。これを塗
布する方法は、さまざまな方法を考え得るが、ブランケ
ットを、樹脂中に浸漬し、均一な速度にて、ブランケッ
トを引き上げる方法が、最も容易で、樹脂の厚みも簡単
に変えることができる。つまり、引き上げ速度が速いと
、膜厚が厚くなり、遅いと薄くなるので、予め条件出し
を行なって、所定寸法を得るようＫする。

尚、ブランケットのゴム以外の場所にマスキングを施す
ことは、言うまでもない。

樹脂の塗布法としては、浸漬引き上げ法以外に、スプレ
ー塗布や、ノ・ケ塗りなども考えられるが、表面の平滑
性、塗布膜厚の管理等を考慮すると、本発明においては
、この方法に限定される。

〔作　用〕

真円度及び直径の精度が優れ、かつ表面が平滑なブラン
ケットは高画質、且つ高い寸法精度の着色画像の印刷を
可能ならしめるものである。

〔実施例〕

真円度及び直径精度を出した■全階社製の直径５００＠
１．　硬に６０のニトリルゴム製ゴムロール（切削、研
摩によシ加工）を非塗布部をビニールテープでマスキン
グしたのち、ウレタン液（武田薬品工業■製「タケネー
ト」）中に浸漬し、ゴム表面に付着した泡を攪拌によシ
除き１０４１１１／ｓｌｃの等速でブランケットを引き
上げて、ブランケット表面にウレタン液を付着させ、次
いで１５０℃で付着ウレタン液を熱硬化させた。この時
の樹脂の厚みは、１０μｍで、表面平均粗度は、レンジ
で、２μｍであった。尚、塗布前のゴムロールの表面平
均粗度は、レンジで、１０μｍであった。この様にして
得られたゴムロールを、印刷機に装着し、ブランケット
として使用した。

版は、２８版（富士薬品工業■製ＬＫＰ−Ａ）を以下の
様に製版した。

モザイク配列の画素を有するフィルムパターンを、２８
版に真空密着させ、５００Ｗ水銀ランプで露光、ＬＫＰ
現像液で現像した。現像液を十分除いた後、リスコート
ガムをガムコーターでガム引酸系アルキッド樹脂、溶剤
、顔料から成るインキを、赤、青、緑の別に作成した。

詳細組成は、下表の通シである。

表１　インキ組成 これらのブランケット、版、インキを用いて、ガラス基
板上に、着色画素を印刷、１５０’０３０分にて熱硬化
し、■ピッチ分づつすらして赤、緑、青の着色画素が順
次規則正しく配列されたカラーフィルターを得た。

このカラーフィルタートにシリコーン樹脂（トーレ、シ
リコーン■Ｓ　Ｒ２４１０）を塗布し、保護膜を形成し
、更に、ＩＴＯ成膜、加工、配向膜を形成し、液晶セル
と組み合わせ、作動させたところ良好な画像が得られた
。

比較例 真円度及び直径精度を出した■全陽社装の直径５００１
１ｍ、　硬度６０’のニトリルゴム製、ゴムロールを用
いて、ウレタンを塗布せず、実施例と同様に印刷を行な
ったところ、インキの転写不良を生じ、その結果印刷パ
ターンのエツジ形状が悪く、実用に耐える画質が得られ
なかった。

〔発明の効果〕

以上詳記した通り、本発明によれば、画質的にエツジシ
ャープネスを著しく改善することができ、また、寸法精
度も塗布膜厚をコントロールすることで画素サイズ、ト
ータルピッチ共に、前者では。

レンジで、５μｍ以内、後者では１０μｍ以内とするこ
とができ、透明基板上に高画質で且つ寸法精度の良好な
着色画像を印刷形成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）（ｂ）は本発明の製造方法に用いるオフセ
ット印刷機を模式的に示したものであり、（ａ）は側面
図、（ｂ）は上面図である。 １・・−・・・・・・・・ブランケット２・・−・−・
−・−・・ギア

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 真円度及び直径の精度が優れた円筒状ブランケットを用
   い、版胴よりブランケットを介して被印刷面にインキを
   転移するオフセット印刷法により、透明基板上に着色画
   像を印刷形成するカラーフィルターの製造方法において
   、円筒状ブランケットの表面に浸漬引き上げ法により樹
   脂を塗布して、ブランケット表面を平滑化し、表面平滑
   化した円筒状ブランケットを用いて、着色画像の印刷を
   行なうことを特徴とするカラーフィルターの製造方法。