JPH04130401A

JPH04130401A - 電極付カラーフィルター

Info

Publication number: JPH04130401A
Application number: JP2252451A
Authority: JP
Inventors: Naomi Nakayama; 中山　直美; Akio Haneda; 昭夫羽田
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 1990-09-21
Filing date: 1990-09-21
Publication date: 1992-05-01

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〉液晶、エレクトロルミネッセンス等各種の表示装置に用
いられるカラーフィルターに係る。

〈従来の技術〉従来の表示装置に用いられるカラーフィルタの構造は、
透明基板上に導電性遮光パターン層、カラーフィルター
パターン層、透明保護層、透明導電性パターン膜を順に
形成した電極付カラーフィルターの構造となっていた。

そのうち、導電性遮光パターン層については、必ずしも
導電性を持った材料である必要はない訳であるが、遮光
パターン層の種類としては、Ｃｒ等の金属膜をフォトリ
ソグラフィー法でパターンニングした層、カーボンやチ
タン等を分散した感光性樹脂をフォトリソグラフィー法
でパターンニングした層、カーボンやチタン等を分散し
たインキを印刷法でパターンニングした層、感光性樹脂
をパターンニングした後染料で染色した層等の種類があ
る。しがし、そのうち感光性樹脂をパターンニングした
後染料で染色した層は遮光性が低い欠点があるため、遮
光性が高い遮光層を求める場合は、Ｃｒ等の金属膜をフ
ォトリソグラフィー法でパターンニングした層、カーボ
ンやチタン等を分散した感光性樹脂をフォトリソグラフ
ィー法でパターンニングした層、カーボンやチタン等を
分散したインキを印刷法でパターンニングした層等の導
電性を持った材料を用いていた。

〈発明が解決しようとする課題〉上記従来例の構造において、透明保護層により透明導電
性パターン層と導電性遮光パターン層は電気的に絶縁さ
れていた。しかし、この透明保護層は材料に異物が混入
したり、製造時に気泡が入り脱泡が不成功であった場合
など、透明保護層にピンホール等の微小欠陥が生しる場
合がある。このような欠陥が三箇所以上で発生ずると、
透明導電性パターン層と他の透明導電性パターン層とが
欠陥により短絡した導電性遮光パターン層を介して電気
的短絡となってしまう。そのうちでも、直交電極型の表
示素子では、透明導電性パターン層と導電性遮光パター
ン層とが第２図の様に同時に多数直交している為、導電
性遮光パターン層を介して電気的短絡となってしまう事
が容易ζ二発生する。特に、表示素子で求められる透明
導電性パターン層と導電性遮光パターン層との絶縁性は
ＭΩオーダー以１が必要であり、欠陥がβオーダーで微
小であっても電気が容易に通しるため、そのまま欠陥に
なる。

また、導電性遮光パターン層の次に設けられるカラーフ
ィルターパターン層は、一般に第３図に示す様に、導電
性遮光パターン層にオーバーラツプする様に設けられる
。しかし、導電性遮光バタン層と密着性が低く、特に導
電性遮光パターン顎かＣ「等の金属膜をフォトリソグラ
フィー法でバクーンニングした層である場合には、カラ
ーフィルターパターン層のはしきによるピンホール等の
微小欠陥が発生し易く、特にその製造工程でパターンニ
ング工程がある為、欠陥が発生し易い。

また、遮光性を維持する為に導電性遮光パターン層には
、ある程度の厚さが必要であり、特乙こカーボンやチタ
ン等を分散した感光性樹脂をフォトリソグラフィー法で
パターンニングした層、カーホンやチタン等を分散した
インキを印刷法でパターンニングした層の場合特に必要
で１乃至２μの厚みを要する。そうすると、このカラー
フィルターパターン層が導電性遮光パターン層に比べて
薄い場合には、カラーフィルターパターン層の導電性遮
光パターン層にオーバーラツプする部分と導電性遮光パ
ターン層にオーバーラツプする部分との間で段差が生じ
、カラーフィルターパターン層の形状が歪んでしまい、
カラーフィルターパターン層の濃度が部分により変化し
てしまう。また、カラーフィルターパターン層が厚い場
合には、光の透過率が低下して分光特性が低下するとい
う欠点が発生する、という問題点があった。

そこで、電気的短絡や表示むらが生じない電極付カラー
フィルターの構造が求められていた。

〈課題を解決するための手段〉上述の課題を解決するため、電極付カラーフィルターに
対し、透明基板上に導電性遮光パターン層、透明絶縁層
、カラーフィルターパターン層、透明保護層、透明導電
性パターン層を順に形成する構造を採る。

なお、この導電性遮光パターン層、カラーフィルターパ
ターン層、透明保Ｗ１層、透明導電性ノ々ターン層は、
従前の構造や材質、製造方法をそのまま適用できるもの
であり、透明絶縁層の構造としては全面に形成しである
ものでも、存効表示領域のみを覆うものであっても、導
電性遮光パターン層上近傍のみをパターン的に覆うもの
であっても、透明導電性パターン層下近傍のみをパター
ン的に覆うものであってもよい。材質は、透明基板、導
電性遮光パターン層、カラーフィルターパターン層、透
明保護層との密着性が良好なことが必要になる。また、
絶縁性も必要で、更に表示素子の必要性能を阻害しない
程度の透明性も求められる。

具体的には、Ｓ　ｉ　Ｏｆ等の無機系材料、アクリルや
ポリイミド等の有機系材料等が利用可能である。

また、その製造方法としては、回転塗布法、ロールコー
ト法、浸漬法、フレキソやノルクスクリーン等の印刷法
、スプレーコート法等が用いられる。

また、無機系材料については、スパッタリングや痕着等
の各種ＰＶＤ法や、ＣＶＤ法等が用いる事ができる。

く作用〉透明絶縁層は、この導電性遮光パターン層と、カラーフ
ィルターパターン層や透明保護層や透明導電性パターン
層を分離する構造となる。従って、その間の電気的関係
を断たれるようになったとともに、導電性遮光パターン
層と、カラーフィルタパターン層や透明保護層との間に
物理的に介在し、互いＱこ密着させる事が可能となると
いう作用がある。

〈実施例１〉本発明の一実施例を第１図乃至第６図を用いて詳細に説
明する。

本発明の電極付カラーフィルターは、透明基板（１）上
に導電性遮光パターン層（２）、透明絶縁層（３）、カ
ラーフィルターパターン層（４）、透明保護層（５）、
透明導電性パターン層（６）を順に形成した構造となっ
ている。

このうち透明基板Ｑ）は、ガラス基板＃７０５９（商品
名：コーニング社製）１．１ｍｍ厚のものを用いた。

また、導電性遮光パターン層（２）は、スパッタリング
法によるＣｒ膜で膜厚１０００人形成し、そののち線幅
４０μｍで開口部が縦幅７０μｍ横幅２９０μｍとなる
様に格子状にパターンニングしたものを用いた。

また、透明！！！縁層（３）として５ｉＯｚを用いた。

この、具体的製造方法としては、セラメートＲＴＺ−１
０６５Ｄ　（商品名：触媒化成工業■製）を粘度３０Ｃ
，Ｐに調製したものを３００線３０％網点のべた版でフ
レキソ印刷した。つぎに、９０乃至１００°Ｃの条件で
２分間乾燥した。次に、７０００ｍＪ／ｃｍ”ＵＶ照射
した。最後に、３０００°Ｃの条件で３０分間焼成した
。この結果、ｌ０００人の５ｉｎ２による透明絶縁層（
３）が得られたものを用いた。

また、カラーフィルターパターン層（４）は、顔料であ
る赤をＣＲ−２０００（商品名：富士ハントテクノロジ
ー味製）緑をＣＧ−２０００（商品名：富士ハントテク
ノロジー株製）青をＣＢ−２０００、（商品名：富士ハ
ントテクノロジー■製）を導電性遮光パターン層（２）
の開口部より若干広いパターンで感光し、露光して開口
部中央の膜厚が赤青緑各々ｌ、３μｍ圧のものかえられ
たものを用いた。

次に、透明保護層（５）は、厚さ１μｍのアクリルで構
成したものを用いた。

また、透明導電性パターン層（６）は、スパッタリング
で厚さ８００人形成し、感光性樹脂を形成した後カラー
フィルターパターン層（４）上に線状をなす樟に露光現
像したものを用いた。

〈実施例２〉透明基板上に導電性遮光パターン層、透明！！！縁層、
カラーフィルターパターン層、透明保護層、透明導電性
パターン層を順に形成した構造となっている。

このうち透明基板（１）とカラーフィルターパタン層（
４）と透明保護層（５）と透明導電性パターン層（６）
は、実施例１と同一それに対し、導電性遮光パターン層（２）は、顔料であ
る里をＣＫ−２０００（商品名：富士ハントテクノロジ
ー■製）を実施例１と同しパターンで感光し、露光して
膜厚１．２μｍのものかえられたものを用いた。

１０００人形成し、そののち線幅４０μｍで開口部が縮
幅７０μｍ横幅２９０μｍとなる様に格子状にパターン
ニングしたものを用いた。

また、透明絶縁層（３）として二液型アクリル樹脂を用
いた。この、具体的材料は、重量比でＲ−８９Ｄ：に−
０６：ＥＣＡ　（エチルセロソルブアセラード）＝２０
：５：２０のものを使用した。このうちＲ−８９Ｄとに
−０６は大阪有機化学工業■の二液型アクリル樹脂の商
品名である。このものを１１００Ｏｒｐで２０秒回転塗
布したのち２００°Ｃで一時間加熱硬化し、０．４５μ
ｍ厚のものかえられた。

〈発明の効果〉透明導電性パターン層と導電性遮光パターン層が領域的
に重なっていても、透明保護層のみを介しただけで接し
ている訳でないので、透明保護層は材料に異物が混入し
たり、製造時に気泡が入り脱泡が不成功であった場合な
ど、透明保護層にピンホール等の微小欠陥が生しる場合
があっても電気的絶縁される。従って、このような欠陥
が三箇所以上で発生しても、透明２Ｎ電性パタ一ン層と
他の透明導電性パターン層とが欠陥により短絡した導電
性遮光パターン層を介して電気的短絡となる事がない。

そのうちでも、直交電極型の表示素子では、透明導電性
パターン層と導電性遮光バタン層とが同時に多数直交し
ている為、導電性遮光パターン層を介して電気的短絡と
なってしまう場合でも欠陥を容易に除去ができる。従っ
て、表示素子で求められる透明導電性パターン層と導電
性遮光パターン層との絶縁性がＭΩオーダー以下になる
μオーダーの微小欠陥を防止できる。

また、カラーフィルターパターン層が導電性遮光パター
ン層にオーバーランプする場合でも、導電性遮光パター
ン層と密着性が高くなる。従って、導電性遮光パターン
層がＣｒ等の金属膜をフォトリソグラフィー法でパター
ンニングした層である場合でも、カラーフィルターパタ
ーン層のはしかず、ピンホール等の微小欠陥が発生せず
、パターンニング工程でも欠陥が発生しない。また、遮
光性を維持する為に導電性遮光パターン層には、ある程
度の厚さが必要で、特にカーボンやチタン等を分散した
感光性樹脂をフォトリソグラフィー法でパターンニング
した層やカーボンやチタン等を分散したインキを印刷法
でパターンニングした層の場合にはｌ乃至２μの厚みを
要するが、このカラーフィルターパターン層が導電性遮
光パターン層に比べて薄い場合でも、透明絶縁層（３）
によりその段差を緩和する為、カラーフィルターパター
ン層の導電性遮光パターン層にオーバーラツプする部分
と導電性遮光パターン層にオーバーラツプする部分との
間で段差に影響されず、カラーフィルターパターン層の
形状が歪まず、カラーフィルターパターン層の濃度が部
分により変化しない。従って、カラーフィルターパター
ン層を厚くする必要が無くなり、光の透過率が低下して
分光特性が低下する必要が無くなった。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示す電極付カラーフィル
ターの断面図、第２図は、従来例の平面図、第３図は、
同断面図である。ｌ−・・透明基板２・・・導電性遮光パターン層３・・・透明絶縁層４・・・カラーフィルターパターン層・・・透明保護層６・・・透明導電性パターン層特許出願人凸版印刷株式

Claims

【特許請求の範囲】

（１）透明基板上に導電性遮光パターン層、透明絶縁層
、カラーフィルターパターン層、透明保護層、透明導電
性パターン層を順に形成した電極付カラーフィルター。