JPH06273617A - カラーフィルターもしくは液晶表示装置用基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 カラーフィルターもしくは液晶表示装置用基
板の加工時に着色画素、液晶駆動用薄膜トランジスタ、
電極を保護する。 【構成】 カラーフィルターもしくは液晶表示装置用基
板上にポリビニルアルコール系樹脂の塗布膜を形成し、
次いで該塗布膜上に粘着性フイルムを貼り合わせた後
に、カラーフィルターもしくは液晶表示装置用基板に切
断、研磨、面とりを含む加工を施した後に、粘着性フイ
ルム、ポリビニルアルコール系フイルムを除去する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カラー撮像装置あるい
はカラー液晶表示装置等に使用されるカラーフィルター
の製造工程、あるいはカラーフィルターに対向する液晶
表示装置用基板の製造工程等において、カラーフィルタ
ーあるいは液晶表示装置用基板の保護に特徴を有する製
造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】カラー撮像装置に使用されるカラーフィ
ルターは、特開昭５７−２００８号公報、特開昭５５−
１６６６０６号公報に記載されているように、固体撮像
装置に貼り合わせて使用するカラーフィルター基板を製
造する際には、一枚のガラス基板等の透明基板に、複数
個のカラーフィルターを多面付けして形成したカラーフ
ィルター基板を鋸を使用したダイシングやガラスカッタ
ー等で傷をつけて折り割るスクライブ等により切断して
所望のカラーフィルターを得ることが行われている。ま
た、カラーフィルターの製造工程において、透明基板面
に付着した異物や傷を取り除くために、最終工程におい
て透明基板を研磨することが行われている。

【０００３】また、カラー液晶表示装置用のカラーフィ
ルターの製造においても、固体撮像装置用のカラーフィ
ルターの場合と同様に多面付けしたカラーフィルター基
板の切断工程や裏面研磨の工程が行われている。このよ
うな切断や研磨は、ダイシングやスクライブによる切屑
が発生したり、カラーフィルター基板の取扱い時にカラ
ーフィルターに異物が付着したり、カラーフィルターを
損傷するおそれが生じる。

【０００４】そこで、製造工程におけるカラーフィルタ
ーの損傷を防止するために、特開昭５５−１６６６０６
号公報に記載されているように、塩化ビニル系樹脂、酢
酸ビニル系樹脂またはこれらの共重合体樹脂からなる加
工用保護膜を、カラーフィルター基板の着色層側、ある
いはその両面に形成してから切断、研磨を行い、このよ
うな加工が完了した後に、切断用保護膜をトリクロロエ
タン等の有機塩素系溶剤により溶解除去してカラーフィ
ルターを得ることが行われている。

【０００５】しかしながら、塩化ビニル系樹脂、酢酸ビ
ニル系樹脂等の従来の加工用保護膜は溶剤により剥離、
除去した後でもカラーフィルター表面に加工用保護膜の
残渣が残り、このようなカラーフィルターを使用して液
晶表示装置を構成した場合に、液晶表示装置内の液晶中
に残渣が溶解し、液晶の特性に悪影響をおよぼし画像に
ムラが生じることが判明した。とくに塩化ビニル−酢酸
ビニル共重合体のように塩素等のイオン性の物質を生成
させるものはとくに液晶に対する影響が大きいという問
題があった。また、従来の加工用保護膜では加工用保護
膜を溶解して除去するためにトリクロロエタン等の有機
溶剤が使用されており、このような溶剤は環境保全上問
題視され、その使用が制限される傾向にあり、環境への
影響の少ない水溶液により除去が可能な保護膜が望まれ
ている。

【０００６】また、カラー液晶表示装置においては、カ
ラーフィルターに対向して液晶駆動用電極あるいは薄膜
トランジスタ（以下ＴＦＴと称す）を基板上に形成する
際にもカラーフィルターと同様に面積の大きな基板上に
複数の液晶表示装置用のＴＦＴを形成した後に切断や研
磨を行っており、各種の加工工程において駆動用電極や
ＴＦＴをカラーフィルターと同様に保護する保護膜が求
められている。

【０００７】このような要求に対応する保護膜としてポ
リビニルアルコール系樹脂を使用することが行われてい
る。しかしながらポリビニルアルコール系樹脂は水を使
って剥離、除去することが可能な反面、水を使用した切
断、研磨、面取り等の工程においては耐水性が塩化ビニ
ル系樹脂や酢酸ビニル系樹脂に比べて著しく劣るという
問題があった。

【０００８】また、ポリビニルアルコールは一般的に塗
布適性が劣る問題があった。回転塗布法を適用した場合
には、濡れ性が悪く、均一な塗膜の広がりが得られにく
く、また樹脂の使用効率が悪い。ロール塗布法を適用し
た場合には塗膜にスジや泡が多発し、この泡は塗膜の乾
燥後には膜厚が薄い部分あるいは、カラーフィルターや
ＴＦＴが露出した部分となって加工時に損傷が起きる可
能性がある。このような保護膜は膜厚が１０μｍ程度あ
ることが望ましいが、ロール塗布法では２μｍ程度の膜
厚しか得られないという問題もあった。一方、カラーフ
ィルター上に粘着性フィルムを貼りつけて保護膜とし加
工を行うことも行われているが、カラーフィルター上に
粘着剤が転写して残存し、これが液晶表示装置を形成し
た際に、画像品質の劣化を引き起こすという問題があっ
た。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、カラーフィ
ルターやＴＦＴを有する液晶表示装置用基板の製造工程
における保護作用が良好であり、カラーフィルターや液
晶表示装置用基板の表面への残渣が少なく、水で保護膜
を剥離除去できるために環境への悪影響のないカラーフ
ィルターおよび液晶表示装置用基板の製造方法を提供す
るものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、基板上の所定
の領域に着色画素を形成したカラーフィルターもしくは
カラーフィルターに対向する液晶表示用の薄膜トランジ
スタあるいは電極を形成した液晶表示装置用基板の製造
方法において、カラーフィルターもしくは液晶表示装置
用基板上にポリビニルアルコール系樹脂の塗布膜を形成
し、次いで該塗布膜上に粘着性フイルムを貼り合わせた
後に、カラーフィルターもしくは液晶表示装置用基板に
加工を施すカラーフィルターもしくは液晶表示装置用基
板の製造方法である。また、ポリビニルアルコール系樹
脂の塗布膜がロール塗布方法によって形成されたもので
あるカラーフィルターもしくは液晶表示装置用基板の製
造方法である。 本発明のカラーフィルターもしくは液
晶表示装置用基板の製造方法において使用することがで
きるポリビニルアルコール系樹脂には、水に可溶性の塗
膜を形成することができれば良いので、分子量の大小を
問わず使用することができる。また、ポリビニルアルコ
ール系樹脂により形成する保護膜の厚みはほぼ均一な塗
膜を形成することができれば、とくに限定されるもので
はない。

【００１１】また、ポリビニルアルコール系樹脂の保護
膜上に貼り合わされる粘着性フイルムには、ポリエチレ
ン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート等の
各種の合成樹脂製フイルム上に各種のゴム系、アクリル
系、ポリエーテル系等の粘着剤を塗布したものを使用す
ることができる。合成樹脂フイルムとしては、加工時の
水の噴射等に対して十分な耐久性を有するものであるこ
とが必要である。

【００１２】本発明の方法では、ポリビニルアルコール
樹脂系の保護膜上に粘着性物質を塗布したものを張り合
わせるので、カラーフィルターあるいはＴＦＴ等を形成
した液晶表示装置用基板に粘着剤等が悪影響を及ぼすお
それはないので、粘着剤あるいは粘着剤を塗布した合成
樹脂製の基材には各種のものを使用することが可能であ
る。また、本発明における加工は、切断、研磨、面とり
等の含む製造工程において基板に対して加えられる各種
の加工方法を意味している。

【００１３】本発明のカラーフィルターもしくは液晶表
示装置用基板の製造方法を図面を使用して説明する。図
１（Ａ）は、カラーフィルター基板の平面図であり、カ
ラーフィルター基板１には４個のカラーフィルター２を
形成している。図１（Ｂ）は、図１（Ａ）のＡ−Ａ線で
の断面図を示している。カラーフィルター基板上には、
厚さ０．５〜５μｍのポリビニルアルコール系樹脂の保
護膜３が形成されている。さらに保護膜上には、基板全
面に、粘着剤を塗布した粘着性フイルム４を空気層が形
成されないように密着する。切断、面とり等の各種の加
工の後に粘着性フイルムを剥離し、次いでポリビニルア
ルコール系樹脂の保護膜を除去する。

【００１４】ポリビニル系樹脂の保護膜は水を使用して
容易に除去することができるが、水とともに超音波照射
等を併用することによって確実に短時間に除去すること
が可能である。

【００１５】

【作用】本発明は、カラーフィルターまたは液晶表示装
置用基板の製造工程において、これらを損傷あるいは異
物の付着等から保護する保護膜としてポリビニルアルコ
ール系樹脂の塗膜と、これに貼りあわされた粘着性フィ
ルムを使用するため、ポリビニルアルコール系樹脂をロ
ール塗布法により塗布できるので樹脂の利用効率が良
く、水により剥離、除去が可能である。また、粘着性フ
ィルムがポリビニルアルコール系樹脂の膜質や膜厚不足
に起因する欠点をカバーする物理的保護作用を持つため
に保護が完全に行われるとともに、粘着性フィルムはポ
リビニルアルコール系樹脂塗膜を介してカラーフィルタ
ーあるいは液晶表示装置用基板に設けられているので、
粘着剤が転写して液晶表示装置を製造した場合の画像品
質の劣化を引き起こすことがない。

【００１６】

【実施例】以下に実施例を示し、本発明を詳細に説明す
る。 実施例１ 大きさ３００ｍｍ×３５０ｍｍ、厚さ１．１ｍｍのガラ
ス基板（コーニング社製７０５９材）を十分に洗浄し、
ガラス基板上に、赤色感光性樹脂を、１．２μｍの膜厚
になるように塗布し、その後温度７０℃で３０分間オー
ブン中で乾燥させ、水銀ランプを用いて所定のパターン
で露光し、水によるスプレー現像を１分間行い、赤色画
素を形成すべき領域に赤色のレリーフ画像を形成し、さ
らに１５０℃で３０分間、加熱硬化させた。同様の工程
を繰り返して、緑色画素を形成すべき領域に緑色のレリ
ーフ画素を形成し、青色画素を形成すべき領域に青色の
レリーフ画素を形成して着色層を形成した。

【００１７】続いて光硬化性アクリレートオリゴマーと
して、ｏ−クレゾールノボラックエポキシアクリレート
（分子量１５００〜２０００）を５０重量部、多官能重
合性モノマーとして、ジペンタエリスリトールヘキサア
クリレート（日本化薬製ＤＰＨＡ）を５０重量部混合
し、さらに重合開始剤としてイルガキュアー６５１（チ
バガイギー社製）２重量部を混合した配合物を、エチル
セルソルブアセテート２００重量部中に溶解させ、その
溶液１０ｇを用いてスピンコーターで前記着色層上に
２．０μｍの厚さに塗布した。塗布膜に接してフォトマ
スクを配置して、２．０ｋＷの超高圧水銀ランプによっ
て着色層上のみに紫外線を１０秒間照射した。続いて温
度２５℃の１，１，２，２−テトラクロロエタンからな
る現像液中に１分間浸漬して、塗布膜の未硬化部分を除
去した。

【００１８】次に着色層、保護膜が形成された基板にス
パッタリングにより酸化インジウム錫（ＩＴＯ）の膜を
形成し透明電極とした。次いで、カラーフィルター基板
のＩＴＯ膜面側の全面に、ポリビニルアルコール水溶液
（固形分２０％）をロールコーター（大日本印刷スクリ
ーン製造（株）製ＣＰ−３５２−１）により厚さ２μｍ
に塗布した後、８０℃で３０分間乾燥した。形成された
ポリビニルアルコール膜上に粘着性フィルム（日東電工
（株）製）を全面に密着するように注意しながら貼りつ
けた。

【００１９】次いで、多面付けしたカラーフィルター基
板をダイシング、スクライブによって個々のカラーフィ
ルターに切断加工を行い、さらにカラーフィルターのガ
ラス基板の角を面取り加工した。この時点で粘着性フィ
ルムの下のポリビニルアルコール膜には特に変化は見ら
れなかった。その後、粘着性フィルムを剥離してから温
度２５℃の水に浸漬しながら超音波を１分間照射してポ
リビニルアルコール膜を除去した。得られたカラーフィ
ルターには損傷は見られなかった。

【００２０】このカラーフィルターを使用してカラー液
晶表示装置を製造したところ、良好な画像品質が得られ
た。

【００２１】

【発明の効果】本発明は、カラーフィルターまたは液晶
表示装置用基板の製造工程において、これらを損傷ある
いは異物の付着等から保護する保護膜としてポリビニル
アルコール系樹脂の塗膜と、これに貼り合わされた粘着
性フィルムを使用するため、保護膜を水により剥離、除
去が可能であり保護が完全に行われるとともに、液晶表
示装置を製造した場合の画像品質の劣化を引き起こすこ
とがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】

【符号の説明】

１…カラーフィルター基板、２…カラーフィルター、３
…保護膜、４…粘着性フイルム

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【手続補正書】

【提出日】平成５年１０月１５日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図面の簡単な説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のカラーフィルターの平面図および断面
図を示す図である。

【符号の説明】 １…カラーフィルター基板、２…カラーフィルター、３
…保護膜、４…粘着性フイルム

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板上の所定の領域に着色画素を形成し
   たカラーフィルターもしくはカラーフィルターに対向す
   る液晶表示用の薄膜トランジスタあるいは電極を形成し
   た液晶表示装置用基板の製造方法において、カラーフィ
   ルターもしくは液晶表示装置用基板上にポリビニルアル
   コール系樹脂の塗布膜を形成し、次いで該塗布膜上に粘
   着性フイルムを貼り合わせた後に、カラーフィルターも
   しくは液晶表示装置用基板に加工を施すことを特徴とす
   るカラーフィルターもしくは液晶表示装置用基板の製造
   方法。
2. 【請求項２】 ポリビニルアルコール系樹脂の塗布膜が
   ロール塗布方法によって形成される請求項１記載のカラ
   ーフィルターもしくは液晶表示装置用基板の製造方法。