JPH08201620A - カラーフィルターおよびカラー液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 平坦性が優れ、カラーフィルターを含む一方
の成形基板と対向成形基板とをシールすることによって
カラー液晶表示装置を製造する際、セル厚の不均一や接
着性不良の問題がなく、また、圧着による成形基板の撓
みの問題もなくカラー液晶表示装置を製造することがで
きるカラーフィルター、および信頼性が高い高品位なカ
ラー液晶表示装置を提供する。 【構成】 透明基板上に、透明導電層および電着法によ
って前記透明導電層上に形成された所定の形状の着色塗
膜とその間隙に形成されたブラックマトリックスからな
る着色層を有し、さらに、前記着色層の周囲を構成する
シール部にして透明導電層が形成されてなるシール部お
よびそのシール部の周囲を構成するダミーパターンを有
することを特徴とするカラーフィルター、およびそのカ
ラーフィルターを用いて構成されるカラー液晶表示装
置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はカラーフィルターおよび
カラー液晶表示装置に関する。より詳しくは、本発明
は、電着法によって製造されるカラーフィルターおよび
それを用いてなるカラー液晶表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】電着
法による赤、緑、青などの着色塗膜を有するカラーフィ
ルターは、例えば、特開昭６３−２４０５０３号公報に
記載されているように、ガラスなどの透明基板上に回路
状に設けられた複数の透明導電層中、第一色着色塗膜を
形成しようとする所定の導電層に一括して横断的に給電
線を設け、該所定の導電層のみに通電、電着を行って第
一色着色塗膜を形成し、引き続き、同様に残りの導電層
に順次通電、電着を行って多色着色塗膜を形成すること
によって製造することが知られている。

【０００３】また、特開昭６１−２７２７２０号公報に
記載されているように、上記と同様の基板上の全面に板
上に導電層を形成し、その上にポジ型の感光性被膜を形
成した後、該被膜を所定の形状に露光、現像を行って導
電層の一部を露出せしめ、露出した導電層上に電着法に
よって第一色着色塗膜を形成し、順次、露光、現像およ
び電着を繰り返すことによって所望のカラーフィルター
を製造することも知られている。

【０００４】さらには、特開昭６２−２４７３３１号公
報に記載されているように、透明基板上に、例えば、上
記の電着法で着色塗膜を形成した後、その着色塗膜上を
含めて基板上の全面に黒色顔料を含有する光硬化性樹脂
組成物を塗布し、次いで、着色塗膜の遮光性を利用し
て、該基板の背面から露光、現像する、所謂、背面露光
法によって着色塗膜の間隙にブラックマトリックスを形
成することも知られている。

【０００５】カラー液晶表示装置は、そのようにして製
造したカラーフィルターと、偏光板および透明電極など
とを一体的に成形してなる一方の成形基板と、偏光板お
よび透明電極などを一体的に成形してなる対向成形基板
とを対峙させ、その周辺をシール剤を用いて圧着した
後、両成形基板間に液晶を封入して製造することが知ら
れている。

【０００６】特開平６−３０８５０６号公報には、透明
基板上に所定の間隔を置いてブラックマトリックス（同
公報では遮光パターンと呼んでいる。）が設けられてお
り、該ブラックマトリックスを着色塗膜（同公報ではカ
ラーフィルターパターンと呼んでいる。）で覆い隠す構
成のカラー液晶表示装置について、シール部にブラック
マトリックスおよび着色塗膜が存在すると、シール部周
辺のセル厚ギャップのコントロールが困難となり、セル
厚が場所によって不均一となり、光の透過状態も不均一
となって表示ムラが現れ、表示品位が大きく損なわれる
という問題、更には、シール部の接着強度が低下すると
いう問題があること、およびそのような問題を解決する
ためにシール部が着色塗膜の形成領域に存在しないよう
に構成したカラー液晶表示装置が開示されている。

【０００７】本発明者らは、平坦性が優れ、電着法によ
って製造したカラーフィルターを構成要素とする一方の
成形基板と対向基板とをシールする際に上述のような問
題を生じることなく、また、シールする際の圧着による
成形基板の撓みの問題もなく高品位な信頼性が高いカラ
ー液晶表示装置を製造することができるカラーフィルタ
ーを開発するために鋭意検討を行った結果、本発明を完
成するに至った。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、透明基板上
に、透明導電層および電着法によって前記透明導電層上
に形成された所定の形状の着色塗膜とその間隙に形成さ
れたブラックマトリックスからなる着色層を有し、さら
に、前記着色層の周囲を構成するシール部にして透明導
電層が形成されてなるシール部およびそのシール部の周
囲を構成するダミーパターンを有することを特徴とする
カラーフィルター、およびそのカラーフィルターを用い
てなるカラー液晶表示装置を提供する。

【０００９】以下、本発明を詳細に説明する。本発明の
カラーフィルターにおける透明基板は、ガラス板やプラ
スチック板などである。透明導電層は、ＩＴＯ膜（錫を
ドープした酸化インジウム膜）あるいはネサ膜（アンチ
モンドープした酸化錫膜）などの透明導電性材料を用
い、常法にしたがって透明基板の一方の表面上に形成す
ることができる。そのような透明導電層は透明基板の一
方の表面上のほぼ全面に板状に形成してもよく、また、
回路状に形成してもよい。

【００１０】透明導電層が回路状である本発明のカラー
フィルターの一例の平面の模式図は図１に示すとおりで
あり、図１におけるＡ−Ａ’およびＢ−Ｂ’断面はそれ
ぞれ図２および３に示すとおりである。すなわち、その
ような本発明のカラーフィルターは、透明基板（１）上
に、着色層、シール部およびダミーパターンを有し、着
色層は、透明導電層の回路（２）上に電着法によって形
成された赤、緑および青色の着色塗膜（４）とその間隙
に形成されたブラックマトリックス（５ａ）からなり、
その着色層の周囲は、その上下が透明導電層の回路
（２）でありその左右が別途形成された透明導電層
（３）である、着色層を有しないシール部によって囲ま
れ、そのシール部の周囲は、さらに、ダミーパターン
（５ｂ）によって囲まれて構成されたものである。

【００１１】着色層は、公知のいかなる方法によっても
形成することができる。電着法による着色塗膜の形成
は、例えば、前出の特開昭６３−２４０５０３号公報、
特開昭６１−２７２７２０号公報などに記載されている
方法によって透明導電層上に形成することができる。ま
た、着色塗膜間のブラックマトリックスも公知のいかな
る方法によっても形成することができるが、工業的有利
には、前出の特開昭６２−２４７３３１号公報に記載さ
れているように、透明基板上に、例えば、上記の方法で
着色塗膜を形成した後、その着色塗膜上を含めて全面に
黒色顔料を含有する光硬化性樹脂組成物を塗布し、次い
で、着色塗膜の遮光性を利用して、該基板の背面から露
光、現像する、所謂、背面露光法によって形成すること
ができる。

【００１２】本発明においては、着色塗膜とブラックマ
トリックスの形成順序は限定されるものではなく、予め
公知のいずれかの方法によってブラックマトリックスを
形成し、次いで、公知の電着法によって着色塗膜を形成
してもよい。また、透明基板上の透明導電層を板状に形
成し、前出の特開昭６１−２７２７２０号公報に記載さ
れている方法で電着を行う場合は、赤、緑および青色の
着色塗膜形成用電着液にさらにブラックマトリックス形
成用の電着液を準備し、電着法によってブラックマトリ
ックスを形成してもよい。

【００１３】シール部の形成は、次に記載する方法によ
って形成することができる。透明基板上の透明導電層が
回路状の場合、図１において着色層の左右両側に接する
シール部は、同回路を形成する際に、別途、同様の方法
で所定の形状に透明導電層を形成し、着色層を形成する
際にそれをダミー導電層として通電せず、また、そのダ
ミー導電層上にはブラックマトリックスも形成させない
ようにして形成することができる。また、着色層の上下
両側に接するシール部は、電着法によって着色塗膜を形
成する前に、非導電性の、例えば、塩ビ等のプラスチッ
クテープを用いて保護膜を形成し、その後にそれを剥離
することによって、ブラックマトリックスも形成させな
いようにして形成することができる。

【００１４】また、透明基板上の透明導電層を板状に形
成している場合のシール部は、着色層の形成が終了する
まで、シール部になる所定の形状のポジ型感光性被膜
は、露光、現像を行わずに残存させ、着色層形成後の適
当なときに該被膜を露光、現像することによって形成す
ることができる。

【００１５】ダミーパターンは、形成した塗膜が透明基
板から容易に剥離せず、また、その膜厚を着色層のそれ
と同厚にすることができるかぎり公知のいずれの方法に
よっても形成することができ、例えば、熱または光硬化
性樹脂を用いて形成することができる。また、着色層の
形成とは独立にその前後のいずれにも形成することがで
きるが、工業的には、上記の背面露光法によってブラッ
クマトリックスを形成する際に、例えば、スクリーン印
刷法によってブラックマトリックス形成用のインキを着
色層部とともにダミーパターン部にも塗布してブラック
マトリックスの形成と同時に形成することが有利であ
る。

【００１６】また、透明基板上の透明導電層が板状の場
合は、その上に形成したポジ型感光性被膜をそのままダ
ミーパターンとしてもよく、また、透明導電層が板状で
あり、且つ、ブラックマトリックスを電着法によって形
成する場合には、そのブラックマトリックスと同時にダ
ミーパターンを形成することもできる。このようにして
ブラックマトリックスと同時に形成するダミーパターン
を、以下ダミーブラックマトリックスと呼ぶ。このダミ
ーパターンを形成する透明基板上の所定の位置には、透
明導電層はあってもなくてもよい。

【００１７】例えば、透明導電層が回路状の場合は、図
４に示すように、着色塗膜形成時には通電を行わない、
所謂、ダミー導電層（３）に接するダミーパターンの形
成位置には透明導電層を設けることなく、所定の透明導
電層の回路およびダミー透明導電層を形成した後、上記
のとおり給電線および保護膜を形成する。次いで、電着
法によって着色塗膜を形成後、好ましくはスクリーン印
刷法により、シール部を除く透明基板上の全面に黒色顔
料を含有する光硬化性樹脂組成物を塗布し、該基板の背
面から露光、現像することによってブラックマトリック
スを形成すると同時にダミーブラックマトリックスを形
成することができる。この場合、最短の透明導電層の回
路（２ｃ）より上の部分は、最後に切除して所望のカラ
ーフィルターを得ることができる。

【００１８】このようにして、平坦性が優れ、カラーフ
ィルターを有する一方の成形基板と対向成形基板とをシ
ールする際に、セル厚の不均一や接着性不良の問題がな
く、また、圧着による成形基板の撓みの問題もなくカラ
ー液晶表示装置を製造することができるカラーフィルタ
ーが工業的有利に提供され、また、このカラーフィルタ
ーを用いることにより、常法によって高品位な信頼性が
高いカラー液晶表示装置が提供される。

【００１９】

【実施例】以下、本発明を実施例によって更に詳細に説
明する。この実施例は本発明方法の一例を示すもので本
発明を限定するものではない。

【００２０】実施例 縦３５０ｃｍ、横３００ｃｍ、厚さ１．１ｍｍのガラス
基板を準備した。常法にしたがって、このガラス基板の
一方の表面に、その左右両端からそれぞれ１ｃｍ内側に
幅５ｍｍのダミーＩＴＯ層、および両ダミーＩＴＯ層か
ら内側に３種類の長さの異なった８０μｍ幅のＩＴＯ
（１５Ω／□）回路を２０μｍの間隔をおいて（１００
μｍピッチ）ストライプ状に形成した。次いで、最長回
路のみを一括して回路に対して横断的に銀ペースト（藤
倉化成製）を塗布、乾燥して給電線を形成し、更に、最
短回路の上端から１ｃｍ下に、幅５ｍｍの塩ビテープを
回路に対して横断的に貼付して所定の保護膜を形成し
た。（図４参照）

【００２１】エスビアＥＤ−３０００（水溶性ポリエス
テル樹脂および水溶性メラミン樹脂からなる樹脂成分７
０重量％、およびブチルセロソルブ、エチルセロソルブ
およびｎ−ブタノールからなる溶剤成分３０重量％から
なる電着用塗料）と水との溶液（エスビアＥＤ−３００
０：水重量比＝５：１２０）に、ピグメントレッド４Ｂ
Ｓ（山陽色素社製）および透明酸化鉄（ＴＯＲ、大日精
化社製）、フタロシアニングリーンＳＡＸ（山陽色素社
製）ならびにフタロシアニンブルーＳＲ−１５０（山陽
色素社製）の各顔料をそれぞれ混合、分散して調製した
赤、緑ならびに青色着色用電着液を用いて常法によって
電着を行い、赤、緑および青色の着色塗膜を形成した。

【００２２】次いで、アクリル系光硬化性樹脂および黒
色顔料としてカーボンブラックを含有するインキをスク
リーン印刷法によって、シール部（ダミーＩＴＯ層およ
び塩ビテープ部）を除く透明基板の全面に塗布し、常法
によって、該基板の背面から露光、現像し、最後に塩ビ
テープを剥離し、最短回路（図４中、２ｃ）より上部を
切除した。このようにして、透明基板上に、赤、緑およ
び青色のストライプ状の着色塗膜とその間隙を埋めるブ
ラックマトリックスからなる着色層、その着色層を囲む
シール部およびそのシール部を囲むダミーブラックマト
リックスを有する平坦性が優れたカラーフィルターを得
た。

【００２３】

【発明の効果】本発明によって、平坦性が優れ、カラー
フィルターを有する一方の成形基板と対向成形基板とを
シールする際にセル厚不均一や接着性不良の問題がな
く、また、圧着による成形基板の撓みの問題もなく高品
位カラー液晶表示装置を製造することができるカラーフ
ィルターが提供される。また、このカラーフィルターを
用いることによって、常法により高品位、且つ、高信頼
性のカラー液晶表示装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のカラーフィルターの一例の平面の模式
図である。

【図２】図１におけるＡ−Ａ’断面の模式図である。

【図３】図１におけるＢ−Ｂ’断面の模式図である。

【図４】本発明のカラーフィルターを製造するにあた
り、電着法によって第一色着色塗膜を形成するために準
備したガラス基板の平面の模式図である。

【符号の説明】

１ 透明基板 ２ 透明導電層 ２ａ 最長の導電層の回路 ２ｂ 次位の長さの導電層の回路 ２ｃ 最短の導電層の回路 ３ ダミー導電層 ４ 着色塗膜 Ｒ 赤色着色塗膜 Ｇ 緑色着色塗膜 Ｂ 青色着色塗膜 ５ａ ブラックマトリックス ５ｂ ダミーパターン（ダミーブラックマトリックス） ６ 給電線 ７ 保護膜

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透明基板上に、透明導電層および電着法
   によって前記透明導電層上に形成された所定の形状の着
   色塗膜とその間隙に形成されたブラックマトリックスか
   らなる着色層を有し、さらに、前記着色層の周囲を構成
   するシール部にして透明導電層が形成されてなるシール
   部およびそのシール部の周囲を構成するダミーパターン
   を有することを特徴とするカラーフィルター。
2. 【請求項２】 ダミーパターンがダミーブラックマトリ
   ックスである請求項１に記載のカラーフィルター。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載のカラーフィル
   ターを用いてなるカラー液晶表示装置。