JPH07191212A - カラーフィルター形成法 - Google Patents
カラーフィルター形成法Info
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- JPH07191212A JPH07191212A JP33144793A JP33144793A JPH07191212A JP H07191212 A JPH07191212 A JP H07191212A JP 33144793 A JP33144793 A JP 33144793A JP 33144793 A JP33144793 A JP 33144793A JP H07191212 A JPH07191212 A JP H07191212A
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- light
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明はフィルター表面の平滑性を向上さ
せ、且つ生産工数を大巾に低減させたカラー液晶表示素
子用カラーフィルターの形成方法を提案することを目的
とする。 【構成】 光硬化性樹脂を結合剤とする複数の着色イン
キ層からなるパターンを透明基板上に同時に形成し、透
明基板の裏側から一定量の光エネルギーを照射して各着
色インキ層を一定の厚さまで硬化させたのち、未硬化部
分を溶解除去する、又は、先ず遮光層パターンを透明基
板上に形成し、その後で遮光層パターンの間隙部に各着
色インキ層を一度に形成し、各着色インキ層を遮光層パ
ターンの厚さまで硬化させる。
せ、且つ生産工数を大巾に低減させたカラー液晶表示素
子用カラーフィルターの形成方法を提案することを目的
とする。 【構成】 光硬化性樹脂を結合剤とする複数の着色イン
キ層からなるパターンを透明基板上に同時に形成し、透
明基板の裏側から一定量の光エネルギーを照射して各着
色インキ層を一定の厚さまで硬化させたのち、未硬化部
分を溶解除去する、又は、先ず遮光層パターンを透明基
板上に形成し、その後で遮光層パターンの間隙部に各着
色インキ層を一度に形成し、各着色インキ層を遮光層パ
ターンの厚さまで硬化させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、フィルター表面の平
滑性を向上させ、且つ生産工数を大巾に低減させたカラ
ー液晶表示素子用カラーフィルターの形成方法に関する
ものである。
滑性を向上させ、且つ生産工数を大巾に低減させたカラ
ー液晶表示素子用カラーフィルターの形成方法に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】カラーフィルターの代表的な形成法とし
て、染色法、顔料分散法、印刷法、電着法などが一般的
に用いられている。これ等は、図５乃至図９に示すよう
に、ガラス基板などの透明基板１上に遮光層パターン
（ブラックマトリックス）２を形成し、その間隙部２′
にＲ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）の着色
インキ層３，４，５を順次形成するもので、用途によっ
ては遮光層パターンを用いず、着色インキ層のみで構成
する場合もある。図９は着色インキ層３，４，５の上面
に更に平滑化層（耐熱樹脂層）６を設けたものである。
て、染色法、顔料分散法、印刷法、電着法などが一般的
に用いられている。これ等は、図５乃至図９に示すよう
に、ガラス基板などの透明基板１上に遮光層パターン
（ブラックマトリックス）２を形成し、その間隙部２′
にＲ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）の着色
インキ層３，４，５を順次形成するもので、用途によっ
ては遮光層パターンを用いず、着色インキ層のみで構成
する場合もある。図９は着色インキ層３，４，５の上面
に更に平滑化層（耐熱樹脂層）６を設けたものである。
【０００３】何れの方法においても、図５〜図９に示し
た製造工程から理解されるように、着色インキ層を１色
づつ順次形成するため、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色について、同一
工程の順次繰返しが必要である。特に染色法、顔料分散
法などはフォトリソ法を用いるので、各色毎に、全面塗
布、フォトマスクを用いた露光、現像、硬化の工程を繰
返さねばならない。
た製造工程から理解されるように、着色インキ層を１色
づつ順次形成するため、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色について、同一
工程の順次繰返しが必要である。特に染色法、顔料分散
法などはフォトリソ法を用いるので、各色毎に、全面塗
布、フォトマスクを用いた露光、現像、硬化の工程を繰
返さねばならない。
【０００４】比較的簡便な印刷法でも、各色毎に印刷、
硬化の繰返しが必要である。
硬化の繰返しが必要である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前述の従来技術には次
のような問題点がある。 （１） 同一工程の繰返しにより、製造工程数が多くな
り、管理が複雑となり、そのためコスト高になる。 （２） 最初に形成された着色インキ層は、後の各色を
形成する毎に、加熱、露光、薬品への侵漬などが繰返さ
れるため、各着色インキ層の物性に差異を生じ、均一
性、信頼性の点でも各色毎の差が生じ易く、これに対す
る製造上の配慮が必要である。 （３） 各着色インキ層を順次形成するため、その厚さ
を均一にすることが難しく、特に遮光層の上側及び各着
色インキ層の境界部で膜厚が厚くなり易い。従って、
Ｒ，Ｇ，Ｂの各着色層を形成後、その全表面を機械的処
理し、更に平滑化層を設ける場合が多い（図９参照）。
のような問題点がある。 （１） 同一工程の繰返しにより、製造工程数が多くな
り、管理が複雑となり、そのためコスト高になる。 （２） 最初に形成された着色インキ層は、後の各色を
形成する毎に、加熱、露光、薬品への侵漬などが繰返さ
れるため、各着色インキ層の物性に差異を生じ、均一
性、信頼性の点でも各色毎の差が生じ易く、これに対す
る製造上の配慮が必要である。 （３） 各着色インキ層を順次形成するため、その厚さ
を均一にすることが難しく、特に遮光層の上側及び各着
色インキ層の境界部で膜厚が厚くなり易い。従って、
Ｒ，Ｇ，Ｂの各着色層を形成後、その全表面を機械的処
理し、更に平滑化層を設ける場合が多い（図９参照）。
【０００６】本発明は、上記の従来技術における問題点
を排除し、表面が均一で且つ製造工程数の少ないカラー
フィルター形成法を提案することを目的とするものであ
る。
を排除し、表面が均一で且つ製造工程数の少ないカラー
フィルター形成法を提案することを目的とするものであ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】ガラス基板上に光硬化性
樹脂を結合剤とするＲ，Ｇ，Ｂの着色インキ層を所要パ
ターン状に一度に塗着し、次にＲ，Ｇ，Ｂインキ層が塗
着されている状態で、ガラス基板の裏側から一定光量の
光照射を行なうことによって、各着色インキ層をガラス
基板から一定の厚さまで同時に硬化させ、光が到達しな
かった上方の未硬化部分を溶解除去する。
樹脂を結合剤とするＲ，Ｇ，Ｂの着色インキ層を所要パ
ターン状に一度に塗着し、次にＲ，Ｇ，Ｂインキ層が塗
着されている状態で、ガラス基板の裏側から一定光量の
光照射を行なうことによって、各着色インキ層をガラス
基板から一定の厚さまで同時に硬化させ、光が到達しな
かった上方の未硬化部分を溶解除去する。
【０００８】
【作用】ガラス基板面から一定の厚さまで各着色インキ
層が同時に硬化し、その上方の未硬化部分がすべて除去
される。従って、Ｒ，Ｇ，Ｂ各着色層形成時の膜厚の
差、ばらつき、特に従来の印刷法における最大の難点で
あった各着色層境界部における重なり、遮光層上方の盛
上りによる厚さむらも一括除去され、平滑なフィルター
表面が得られる。
層が同時に硬化し、その上方の未硬化部分がすべて除去
される。従って、Ｒ，Ｇ，Ｂ各着色層形成時の膜厚の
差、ばらつき、特に従来の印刷法における最大の難点で
あった各着色層境界部における重なり、遮光層上方の盛
上りによる厚さむらも一括除去され、平滑なフィルター
表面が得られる。
【０００９】更に各着色層の形成工程で表面に付着した
異物、ごみ等も同時に除去され、従来法で作られたカラ
ーフィルターに見られたようなカラーフィルター表面の
突起も発生し難く、特別な平滑化処理を施すことなく、
平滑で均質なカラーフィルターが得られる。上記の結
果、高品質のカラーフィルターを少ない製造工程で容易
に且つ高歩どまりで生産することができる。
異物、ごみ等も同時に除去され、従来法で作られたカラ
ーフィルターに見られたようなカラーフィルター表面の
突起も発生し難く、特別な平滑化処理を施すことなく、
平滑で均質なカラーフィルターが得られる。上記の結
果、高品質のカラーフィルターを少ない製造工程で容易
に且つ高歩どまりで生産することができる。
【００１０】
【実施例】本発明の第１実施例を図１，図２について説
明する。図において、１はガラス基板などの透明基板、
３，４，５は光硬化性樹脂を結合剤とするＲ，Ｇ，Ｂの
着色インキ層、３ａ，４ａ，５ａは各着色インキ層３，
４，５の硬化部分、３ｂ，４ｂ，５ｂは各着色インキ層
３，４，５の未硬化部分である。
明する。図において、１はガラス基板などの透明基板、
３，４，５は光硬化性樹脂を結合剤とするＲ，Ｇ，Ｂの
着色インキ層、３ａ，４ａ，５ａは各着色インキ層３，
４，５の硬化部分、３ｂ，４ｂ，５ｂは各着色インキ層
３，４，５の未硬化部分である。
【００１１】先ずガラス基板１上に各着色インキ層３，
４，５を所要パターン状に塗着し、次に各着色インキ層
３，４，５が塗着された状態で、ガラス基板１の裏側か
ら一定光量の光照射を行ない、各着色インキ層３，４，
５をガラス基板１から一定の厚さまで同時に硬化させ、
硬化部分３ａ，４ａ，５ａを形成する（図１）。この状
態で、硬化部分３ａ，４ａ，５ａの上方の未硬化部分３
ｂ，４ｂ，５ｂを溶解除去すると、ガラス基板１上に硬
化部分３ａ，４ａ、５ａのみが残り（図２）、各着色イ
ンキ層の膜厚が揃った表面の平滑なカラーフィルターが
得られる。なお、未硬化部分の溶解除去時にブラッシン
グを併用すると、表面平滑性が一層向上する。
４，５を所要パターン状に塗着し、次に各着色インキ層
３，４，５が塗着された状態で、ガラス基板１の裏側か
ら一定光量の光照射を行ない、各着色インキ層３，４，
５をガラス基板１から一定の厚さまで同時に硬化させ、
硬化部分３ａ，４ａ，５ａを形成する（図１）。この状
態で、硬化部分３ａ，４ａ，５ａの上方の未硬化部分３
ｂ，４ｂ，５ｂを溶解除去すると、ガラス基板１上に硬
化部分３ａ，４ａ、５ａのみが残り（図２）、各着色イ
ンキ層の膜厚が揃った表面の平滑なカラーフィルターが
得られる。なお、未硬化部分の溶解除去時にブラッシン
グを併用すると、表面平滑性が一層向上する。
【００１２】次に、第１実施例の具体例について説明す
る。紫外線硬化型エポキシアクリレート系樹脂を結合剤
とするＲ，Ｇ，Ｂの各色インキを用い、平版オフセット
印刷機で、ガラス基板１上に各着色インキ層３，４，５
をそれぞれ厚さ１．８μ、巾１１０μのパターン状に形
成し、ＵＶ光源（２８ｍｗ／ｃｍ2 ，４５秒）で照射し
た後、弱アルカリ溶液に浸漬して表面の未硬化部分３
ｂ，４ｂ，５ｂを溶出除去して、膜厚１．５μ、平滑性
±０．１μのカラーフィルターを得た。
る。紫外線硬化型エポキシアクリレート系樹脂を結合剤
とするＲ，Ｇ，Ｂの各色インキを用い、平版オフセット
印刷機で、ガラス基板１上に各着色インキ層３，４，５
をそれぞれ厚さ１．８μ、巾１１０μのパターン状に形
成し、ＵＶ光源（２８ｍｗ／ｃｍ2 ，４５秒）で照射し
た後、弱アルカリ溶液に浸漬して表面の未硬化部分３
ｂ，４ｂ，５ｂを溶出除去して、膜厚１．５μ、平滑性
±０．１μのカラーフィルターを得た。
【００１３】本発明の第２実施例を図について説明す
る。図において、２は遮光層パターンであり、その他の
部材は第１実施例と同様である。本実施例は特にパター
ン精度を必要とする場合に適するもので、先ずガラス基
板１上に、顔料分散法などのフォトリソ法を用いて遮光
層パターン（ブラックマトリックス）２を形成し、遮光
層パターン２の間隙部（図５の２′）に、第１実施例と
同様な着色インキ層３，４，５を遮光層パターン２の厚
さ以上の厚さに同時に形成する。
る。図において、２は遮光層パターンであり、その他の
部材は第１実施例と同様である。本実施例は特にパター
ン精度を必要とする場合に適するもので、先ずガラス基
板１上に、顔料分散法などのフォトリソ法を用いて遮光
層パターン（ブラックマトリックス）２を形成し、遮光
層パターン２の間隙部（図５の２′）に、第１実施例と
同様な着色インキ層３，４，５を遮光層パターン２の厚
さ以上の厚さに同時に形成する。
【００１４】次に遮光層パターン２の厚さまで硬化する
ような光量（光強度と照射時間などにより決定）のエネ
ルギーをガラス基板１の裏側から着色インキ層３，４，
５に照射して、遮光層パターン２と同じ厚さの硬化部分
３ａ，４ａ，５ａを形成し（図３の状態）、未硬化部分
３ｂ，４ｂ，５ｂを溶解除去すれば表面平滑性の良好な
カラーフィルターが得られる。
ような光量（光強度と照射時間などにより決定）のエネ
ルギーをガラス基板１の裏側から着色インキ層３，４，
５に照射して、遮光層パターン２と同じ厚さの硬化部分
３ａ，４ａ，５ａを形成し（図３の状態）、未硬化部分
３ｂ，４ｂ，５ｂを溶解除去すれば表面平滑性の良好な
カラーフィルターが得られる。
【００１５】未硬化部分を溶解除去する際にブラッシン
グを併用すると、表面平滑性が一層向上することは第１
実施例と同様である。次に、第２実施例の具体例につい
て説明する。図３に示すように、顔料分散法により線巾
２０μ、膜厚１．０μの遮光層パターン（ブラックスト
ライブ層）２を９０μの間隔で形成したガラス基板１上
に、紫外線硬化型エポキシアクリレート系樹脂を結合剤
とするＲ，Ｇ，Ｂの各色インキを用いて、遮光層パター
ン２の各間隙部に、平版オフセット印刷機で各着色イン
キ層３，４，５をパターン状にそれぞれ１．２μの厚さ
に印刷する。
グを併用すると、表面平滑性が一層向上することは第１
実施例と同様である。次に、第２実施例の具体例につい
て説明する。図３に示すように、顔料分散法により線巾
２０μ、膜厚１．０μの遮光層パターン（ブラックスト
ライブ層）２を９０μの間隔で形成したガラス基板１上
に、紫外線硬化型エポキシアクリレート系樹脂を結合剤
とするＲ，Ｇ，Ｂの各色インキを用いて、遮光層パター
ン２の各間隙部に、平版オフセット印刷機で各着色イン
キ層３，４，５をパターン状にそれぞれ１．２μの厚さ
に印刷する。
【００１６】続いて、ガラス基板１の裏側から高圧水銀
灯等のＵＶ光源で一定量（例えば２８ｍｗ／ｃｍ2 ，４
０秒）照射して、各着色インキ層３，４，５を遮光層パ
ターン２の厚さにまで硬化させた後、弱アルカリ溶液に
浸漬し、ブラッシングを併用して、それぞれの未硬化部
分３ｂ，４ｂ，５ｂを溶解除去する。この結果、ガラス
基板１上に遮光層パターン２と各着色インキ層の硬化部
分３ａ，４ａ，５ａを配列した厚さ１．０μ、表面平滑
度±０．０５μのブラック遮光層付きカラーフィルター
が得られた。
灯等のＵＶ光源で一定量（例えば２８ｍｗ／ｃｍ2 ，４
０秒）照射して、各着色インキ層３，４，５を遮光層パ
ターン２の厚さにまで硬化させた後、弱アルカリ溶液に
浸漬し、ブラッシングを併用して、それぞれの未硬化部
分３ｂ，４ｂ，５ｂを溶解除去する。この結果、ガラス
基板１上に遮光層パターン２と各着色インキ層の硬化部
分３ａ，４ａ，５ａを配列した厚さ１．０μ、表面平滑
度±０．０５μのブラック遮光層付きカラーフィルター
が得られた。
【００１７】更に、平滑性と耐熱性を要する場合には、
上記ブラック遮光層付きカラーフィルターの表面に、図
４に示す如く、耐熱性樹脂層６を重ねて塗布し硬化させ
ることにより、表面平滑度が±０．０３μ程度に向上し
たカラーフィルターが得られる。
上記ブラック遮光層付きカラーフィルターの表面に、図
４に示す如く、耐熱性樹脂層６を重ねて塗布し硬化させ
ることにより、表面平滑度が±０．０３μ程度に向上し
たカラーフィルターが得られる。
【００１８】
【発明の効果】本発明によるカラーフィルター形成法
は、光硬化性樹脂を結合剤とする複数の着色インキ層か
らなるパターンを透明基板上に同時に形成し、前記透明
基板の裏側から一定量の光エネルギーを照射して各着色
インキ層を一定の厚さまで硬化させたのち、未硬化部分
を溶解除去することにより、次の効果を有する。 （１） 従来方法の如く各色毎に塗布、マスク露光、現
像、硬化などの工程を繰返す必要がなく、各着色層を同
時に塗着形成した後、一回の全面照射、溶解除去を行え
ばよいので、製造工程の大巾な削減、コストダウンが可
能になる。 （２） 一定の厚さまで同時に硬化され、残りの未硬化
部分が一括除去されるので、各着色層の膜厚が揃い易
く、表面の平滑性が向上し、カラーフィルターの光学的
特性、カラー液晶表示素子の表示特性が向上する。 （３） 製造工程中に表示に付着したごみなどの異物
が、未硬化部分の溶出の際に凡て一緒に除去されるの
で、製造上の歩どまりも大巾に向上する。 （４） ガラス基板上に遮光層パターンを設ける場合に
は、パターン精度が向上する。 （５） 未硬化部分の溶解除去時にブラッシングを併用
する場合には、カラーフィルターの表面平滑性が更に向
上する。
は、光硬化性樹脂を結合剤とする複数の着色インキ層か
らなるパターンを透明基板上に同時に形成し、前記透明
基板の裏側から一定量の光エネルギーを照射して各着色
インキ層を一定の厚さまで硬化させたのち、未硬化部分
を溶解除去することにより、次の効果を有する。 （１） 従来方法の如く各色毎に塗布、マスク露光、現
像、硬化などの工程を繰返す必要がなく、各着色層を同
時に塗着形成した後、一回の全面照射、溶解除去を行え
ばよいので、製造工程の大巾な削減、コストダウンが可
能になる。 （２） 一定の厚さまで同時に硬化され、残りの未硬化
部分が一括除去されるので、各着色層の膜厚が揃い易
く、表面の平滑性が向上し、カラーフィルターの光学的
特性、カラー液晶表示素子の表示特性が向上する。 （３） 製造工程中に表示に付着したごみなどの異物
が、未硬化部分の溶出の際に凡て一緒に除去されるの
で、製造上の歩どまりも大巾に向上する。 （４） ガラス基板上に遮光層パターンを設ける場合に
は、パターン精度が向上する。 （５） 未硬化部分の溶解除去時にブラッシングを併用
する場合には、カラーフィルターの表面平滑性が更に向
上する。
【図１】本発明の第１実施例において、透明基板上に着
色インキ層を形成し、光照射を行った状態の模示図であ
る。
色インキ層を形成し、光照射を行った状態の模示図であ
る。
【図２】着色インキ層の未硬化部分を溶解除去した図１
の次の状態を示す模示図である。
の次の状態を示す模示図である。
【図３】本発明の第２実施例において、遮光層パターン
の間隙部に着色インキ層を形成し、光照射を行った状態
の模示図である。
の間隙部に着色インキ層を形成し、光照射を行った状態
の模示図である。
【図４】図３の状態の後で着色インキ層の未硬化部分を
溶解除去し、更に表面に耐熱性樹脂層を設けたカラーフ
ィルターの模示図である。
溶解除去し、更に表面に耐熱性樹脂層を設けたカラーフ
ィルターの模示図である。
【図５】従来のカラーフィルター製造方法において、ガ
ラス基板上に遮光層パターンを形成した状態の模示図で
ある。
ラス基板上に遮光層パターンを形成した状態の模示図で
ある。
【図６】遮光層パターンの間隙部にＲの着色インキ層を
形成した図５の次の状態を示す模示図である。
形成した図５の次の状態を示す模示図である。
【図７】図６の状態の後で、Ｇの着色インキ層を形成し
た状態の模示図である。
た状態の模示図である。
【図８】図７の状態の後で、Ｂの着色インキ層を形成し
た状態の模示図である。
た状態の模示図である。
【図９】図８の着色インキ層の表面に平滑化層を設けた
カラーフィルターの模示図である。
カラーフィルターの模示図である。
１ 透明基板 ３ 着色インキ層 ３ａ 硬化部分 ３ｂ 未硬化部分 ４ 着色インキ層 ４ａ 硬化部分 ４ｂ 未硬化部分 ５ 着色インキ層 ５ａ 硬化部分 ５ｂ 未硬化部分
Claims (3)
- 【請求項１】 光硬化性樹脂を結合剤とする複数の着色
インキ層からなるパターンを透明基板上に同時に形成
し、前記透明基板の裏側から一定量の光エネルギーを照
射して各着色インキ層を一定の厚さまで硬化させたの
ち、未硬化部分を溶解除去することを特徴とするカラー
フィルター形成法。 - 【請求項２】 遮光層パターンを透明基板上に形成した
のち、前記遮光層パターンの間隙部に各着色インキ層を
同時に形成し、前記各着色インキ層を遮光層パターンの
厚さまで硬化させる請求項１記載のカラーフィルター形
成法。 - 【請求項３】 各着色インキ層を一定の厚さまで硬化さ
せたのち、未硬化部分を表面からブラッシングしながら
溶解除去し、更に十分に硬化させる請求項１又は２記載
のカラーフィルター形成法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33144793A JPH07191212A (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | カラーフィルター形成法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33144793A JPH07191212A (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | カラーフィルター形成法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07191212A true JPH07191212A (ja) | 1995-07-28 |
Family
ID=18243760
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33144793A Pending JPH07191212A (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | カラーフィルター形成法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07191212A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100308855B1 (ko) * | 1999-07-21 | 2001-11-01 | 구본준, 론 위라하디락사 | 콜레스테릭 액정 칼라필터 기판 |
| US7349045B2 (en) | 2004-11-24 | 2008-03-25 | Chunghwa Picture Tubes, Ltd. | Displacement-designed color filter structure and method of forming the same |
-
1993
- 1993-12-27 JP JP33144793A patent/JPH07191212A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100308855B1 (ko) * | 1999-07-21 | 2001-11-01 | 구본준, 론 위라하디락사 | 콜레스테릭 액정 칼라필터 기판 |
| US7349045B2 (en) | 2004-11-24 | 2008-03-25 | Chunghwa Picture Tubes, Ltd. | Displacement-designed color filter structure and method of forming the same |
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