JPH04143703A - 表示デバイス用カラーフィルターの製造方法 - 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】 （発明の分野及び目的） 本願発明は液晶表示、蛍光板表示、プラズマ表示等の表
示デバイスに用いるカラーフィルターの製造方法の改良
に関する。

カラフィルタ−は、第１　（ａ）図、第１■図に示すよ
うに、通常Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のカラー領域
を有し、しかも各カラー領域は、ブラックストライプ（
第１（ａ）図の場合）、又はブラックマトリックス（第
１■図の場合）によって占められている。

これ迄表示デバイスの為のカラーフィルターの製造方法
としては、所謂染色法、印刷法、Ｍ、着法等が存在する
。

染色法は、 ガラス基板上にポリビニルアルコール樹脂の溶解液を回
転塗布−乾燥→ポジ型フォトレジストを前記ポリビニル
アルコール樹脂層上に回転塗布−所望のパターンを有す
るフォトマスクを使用したパターン露光−レシスト現像
（パターン露光によって溶解したレジストの除去）→洗
浄→レジストが除去されポリビニルアルコール樹脂層が
露出した部分に対する１種類のインキによる染色→レジ
スト剥離−洗浄−以上の工程を他のカラーについて繰り
返す。

という工程からなっている。

印刷法は、ガラス板の洗浄−所望の各カラーの印刷の施
行−インキの乾燥 という工程からなっている。

電着法は、基板上にパターン表示用の電極の塗布−所望
のカラーを有する顔料の電着−他のカラーの電着 という工程からなっている。

以上の代表的な方法は、何れも一長一短を有している６ 即ち、染色法は、微細加工、色彩等の点で他の使用に比
べ優れてはいるが、工程が複雑であり、染料が限定され
、染色力の管理が困難で、しかも耐熱性が悪い点等の問
題を有している。

又、印刷法は、パターンのエツジの切れが悪い為、端部
の精度が厳しい用達には不向きである点で問題を有して
いる。

電着法は、工程が複雑であって、量産時の電着プロセス
の高精度の管理が困難である点等の問題を有している。

本来ならば、印刷法のように、非常に簡単な工程によっ
てカラーフィルターを形成でき、しかも形成されたカラ
ーフィルターの精度が良好であることが望ましい。

本発明は、このような目的に応じる為、印刷法を利用し
ながら、極めてエツジの切れの良い微細なパターン形成
可能な表示デバイス用カラーフィルターの製造方法を提
供することを目的としている。

（課題を解決する為の手段） 以上のような目的による課題を解決する為、本願発明の
構成は、ブラックストライプ又はブラックマトリックス
を有する基板に対し、ブラックストライプ又はブラック
マトリックスに囲まれた領域に所望のカラーインキを印
刷し、該インキ材料の流動特性を利用して、該領域内に
於て拡散させ、該インキ材料を硬化させることからなる
。

第２図は、以下のような工程によって、本願のカラーフ
ィルターを製造するプロセスを示す。

（ａ）基板３上に於いてブラックストライプ又はブラッ
クマトリックス２によって囲まれた所望のパターン領域
に各カラーに応じたインキ材料１を印刷する。

［有］印刷したインキ材料１の流動特性によって、イン
キを当該領域中に於てブラックストライプ又はブラック
マトリックス２と接触するか又はほぼ接触する状態にな
る迄拡散させ、カラーフィルターのピッチを微細なもの
として精度の良好なカラフィルタ−を形成する。

このように本願発明に於ては、印刷したインキ材料の流
動特性を利用することに新規性を有しているが、このよ
うなインキ材料の流動性は、インキ自体が印刷直後充分
固化せず自然流動を行なう場合と、インキ材料自身が熱
可塑性を有するも流動性が乏しい為、加熱を行なって溶
解させ流動させる場合とが存在する。

自然流動性を利用できるインキ材料としては、アクリル
酸エステル化合物を含む光硬化性材料、紫外線硬化型の
Ｕ■インキ材料等が存在する。

これらの材料を使用する場合には、 各パターン領域の印刷−一定時間インキ材料を放置し、
自然流動を行なわせる一紫外線の照射によって硬化させ
、インキ材料を定着させる。

の工程を得ることになる。

但し、上記の各インキ材料の場合に於ても、単に自然流
動に委ねるのでなく、積極的に加熱を行なって流動する
ことも又もちろん可能である。

これに対し、積極的な加熱を必要とするインキ材料とし
ては、スチレン、エチレン、プロピレン、アクリル、ポ
リエステル、ウレタン等のポリマー、ノヴオラック系樹
脂等の熱可塑性を有する材料が適用し得る。

これらの場合には、 各パターン領域の印刷−インキの乾燥−加熱によってイ
ンキの流動を行なわせ、領域内に置いてインキを拡散さ
せる一冷却によってインキを硬化させ、定着させる の工程を得ることになる。（尚前記の工程の内、インキ
の乾燥工程は必ずしも必要ではない。）本願発明のカラ
ーフィルターの製造方法の具体的実施例について述べる
。

実施例１ 黒フレクシャー印刷（インキを透過するステンシルの４
端のうち、スキージの移動方向と並行方向の端部を固定
せず、スキージの移動方向と直行する端部の内少な（と
も−万端を移動自在とすることによって、スキージの移
動による印刷中ステンシルの面方向の胆力をほぼ一定と
することによる改良型スクリーン印刷）によって、ブラ
ックストライプを形成した。

これによるパターンは２０μ線幅、膜圧５μ、ピッチ１
２０μである。尚全体のサイズは、　１６０ｍｍＸ　１
４０ｍｍである。　　このようにして作成されたブラッ
クストライプを有するガラス表面に市販のＵＶ系のスク
リーン印刷用インキを線幅８０μの印刷板を用いてフレ
クシャー印刷した。更に、該ガラスを５０℃のホットプ
レート上に１０分放置したところ、印刷されたインキ膜
が熱流動を起こしスペース部分に流れたために該スペー
ス部分がなくなり、ブラックストライプパターンと接触
し、更に印刷直後に見られるインキ表面の凹凸が消失し
た。その後、紫外線照射により該ＵＶインキを乾燥硬化
し、以上の工程を赤、青、縁について合計三回繰り返す
ことによって、エツジの切れの良い微細パターンを得る
ことができた。

実施例２ 実施例１の場合と同様のブラックストライプを有するガ
ラス基板表面を得た後、これにインキを実施例１と同じ
パターンを有する印刷板を用いてフレクシャー印刷し、
　１１０°Ｃの雰囲気中で印刷した該パターンを約５分
間インキ中に含まれる溶媒を蒸発乾燥した。

その後、　１８０°Ｃのオープン中に約３０分間放置し
、インキの熱流動を促進した。

以上の工程を赤、青、緑について合計三回繰り返すこと
によって、実施例１と同様なストライプ間にインキの充
填されたカラーパターンを得た。

以上の各実施例に於いては、何れも赤、青、緑について
、順次印刷−流動の工程を経ているが、これらの３色を
印刷した後に、−挙に流動を行なわせることは当然可能
であり、本願発明はこれらの両方の場合を包含している
６ （発明の効果） 以上のような構成による本願発明によって、例えば１２
０ｕピツチの各パターンについてスペース１０〜２０μ
の微細でエツジの切れの良いカラーフィルターの製造を
行なうことが可能となる。

これによって、液晶デバイス、プラズマデバイス、蛍光
表示デバイス等のカラー表示に於て、極めて精確で且つ
解像度の良い表示を行なうことが可能となる。

しかもこのような良好な微細パターンの表示が、印刷法
という比較的簡単な方法によって達成できるので、本願
発明がカラーフィルターの製造に於て占める価値は絶大
である。

【図面の簡単な説明】

第１（ａ）図、第１■図：カラーフィルターを示す平面
図 第２図：本願発明によるデバイス用カラーフィルターの
製造方法の工程を示す断面図 インキ又はインキ材料 ブラックストライプ又はブラックマトリックス 基板

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ブラックストライプ又はブラックマトリックスを
   有する基板に対し、ブラックストライプ又はブラックマ
   トリックスに囲まれた領域に所望のカラーインキを印刷
   し、該インキ構成材料の流動特性を利用して、該インキ
   を該領域内に於て拡散させた後、該インキ材料を硬化さ
   せることによる表示デバイス用カラーフィルターの製造
   方法。
2. （２）自然流動特性を利用することを特徴とする特許請
   求の範囲（１）記載の表示デバイス用カラーフィルター
   の製造方法。
3. （３）加熱流動特性を利用することを特徴とする特許請
   求の範囲（１）記載の表示デバイス用カラーフィルター
   の製造方法。