JPH1123828A - カラ−フィルタの製造法 - Google Patents
カラ−フィルタの製造法Info
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- JPH1123828A JPH1123828A JP17331897A JP17331897A JPH1123828A JP H1123828 A JPH1123828 A JP H1123828A JP 17331897 A JP17331897 A JP 17331897A JP 17331897 A JP17331897 A JP 17331897A JP H1123828 A JPH1123828 A JP H1123828A
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Landscapes
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
- Coating Apparatus (AREA)
- Optical Filters (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】光学的なムラのないカラーフィルタを提供す
る。 【構成】カラー液晶表示装置用カラーフィルタの製造方
法において、複数色のカラー画素膜を２３０℃で加熱
し、その後、前記透光性の保護膜をスピンコート法で形
成する際、保護膜材料を基板上にディスペンスした後、
基板を回転塗布するときの回転立ち上がり角加速度を２
００ｒｐｍ／秒以下とすることにより、光学的なムラの
ないカラーフィルタを安全にスループットを上げ生産で
きることを特徴とするカラーフィルタの製造法。
る。 【構成】カラー液晶表示装置用カラーフィルタの製造方
法において、複数色のカラー画素膜を２３０℃で加熱
し、その後、前記透光性の保護膜をスピンコート法で形
成する際、保護膜材料を基板上にディスペンスした後、
基板を回転塗布するときの回転立ち上がり角加速度を２
００ｒｐｍ／秒以下とすることにより、光学的なムラの
ないカラーフィルタを安全にスループットを上げ生産で
きることを特徴とするカラーフィルタの製造法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、カラー液晶表示装
置に使用されるカラーフィルタの製造法に関する。
置に使用されるカラーフィルタの製造法に関する。
【０００２】
【従来の技術】液晶ディスプレイ（以下ＬＣＤと略す）
は、薄型、小型、低消費電力などの特徴を生かし、現
在、時計、電卓、ＴＶ、パソコン等の表示部に用いられ
ている。更に近年、カラーＬＣＤが開発されＯＡ・ＡＶ
機器を中心にナビゲーションシステム、ビュウファイン
ダーなど数多くの用途に使われ始めており、その市場は
今後、急激に拡大するものと予想されている。
は、薄型、小型、低消費電力などの特徴を生かし、現
在、時計、電卓、ＴＶ、パソコン等の表示部に用いられ
ている。更に近年、カラーＬＣＤが開発されＯＡ・ＡＶ
機器を中心にナビゲーションシステム、ビュウファイン
ダーなど数多くの用途に使われ始めており、その市場は
今後、急激に拡大するものと予想されている。
【０００３】ＬＣＤをカラー表示させるためのカラーフ
ィルタは、図１に示すように格子状パターンのＢＭ（ブ
ラックマトリックス）１が形成されたガラス板等の基板
２上に、Ｒ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）からなるカラー画素
３（約１００×１００×２μｍ）を順次形成し、その上
に透明なオーバーコート層（ＯＣ）４形成したものであ
る。５は偏光板、６はＩＴＯ電極である。
ィルタは、図１に示すように格子状パターンのＢＭ（ブ
ラックマトリックス）１が形成されたガラス板等の基板
２上に、Ｒ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）からなるカラー画素
３（約１００×１００×２μｍ）を順次形成し、その上
に透明なオーバーコート層（ＯＣ）４形成したものであ
る。５は偏光板、６はＩＴＯ電極である。
【０００４】カラーＬＣＤは、カラーフィルタ７をＬＣ
Ｄ内部に設置し、バックライト光をカラーフィルタに透
過することによって表示画面をカラー化できる。８は配
向膜、９は液晶、１０はシール材、１１はトップコート
層、１２はＩＴＯ電極、１３はガラス板等の基板、１４
は偏光板である。
Ｄ内部に設置し、バックライト光をカラーフィルタに透
過することによって表示画面をカラー化できる。８は配
向膜、９は液晶、１０はシール材、１１はトップコート
層、１２はＩＴＯ電極、１３はガラス板等の基板、１４
は偏光板である。
【０００５】現在、カラーフィルタは主に染色法を用い
て製造されている。しかし、この方法はガラス基板上に
透明な感光性樹脂を塗布、乾燥、露光、現像によって画
素を形成後、染料を用いて染色しその後、混色防止層を
形成するといった工程を３回繰り返し行う必要があるた
め、工程数が多くコスト高となる。また、着色剤として
染料を用いているため、カラーフィルタの重要課題であ
る信頼性（耐候性・耐熱性）が劣るという欠点がある。
そこで、着色剤として顔料を用いたカラーフィルタがい
くつか提案されており、その中に電着法、印刷法、フォ
トリソ法（フォトリソグラフィー法）がある。
て製造されている。しかし、この方法はガラス基板上に
透明な感光性樹脂を塗布、乾燥、露光、現像によって画
素を形成後、染料を用いて染色しその後、混色防止層を
形成するといった工程を３回繰り返し行う必要があるた
め、工程数が多くコスト高となる。また、着色剤として
染料を用いているため、カラーフィルタの重要課題であ
る信頼性（耐候性・耐熱性）が劣るという欠点がある。
そこで、着色剤として顔料を用いたカラーフィルタがい
くつか提案されており、その中に電着法、印刷法、フォ
トリソ法（フォトリソグラフィー法）がある。
【０００６】しかし、電着法は電極パターンを形成する
必要があるため（１）パターンの自由度が少ない、
（２）コストが高い、また印刷法は（１）大型基板の位
置合わせが難しく解像度が低いため微細化の対応が困
難、（２）パターンの平坦性が劣る、などの問題があ
り、現状ではフォトリソ法が主流と考えられている。フ
ォトリソ法には、液状レジストとフィルムが考えられ
る。液状レジストは、感光性樹脂中に顔料を分散させた
ワニスをスピナーでガラス基板上に塗布、乾燥後、露
光、現像、熱硬化によってカラー画素が形成される。一
方、フィルムは、プリント板用感光性フィルムと同様に
ワニスをフィルム化したものであり、基板にラミネート
後、露光、現像、熱硬化によってカラー画素が形成され
る。また、ＯＣは主にスピンコート法を用いて塗布さ
れ、ホットプレートを用いて乾燥後、オーブンで加熱硬
化され、製造される。
必要があるため（１）パターンの自由度が少ない、
（２）コストが高い、また印刷法は（１）大型基板の位
置合わせが難しく解像度が低いため微細化の対応が困
難、（２）パターンの平坦性が劣る、などの問題があ
り、現状ではフォトリソ法が主流と考えられている。フ
ォトリソ法には、液状レジストとフィルムが考えられ
る。液状レジストは、感光性樹脂中に顔料を分散させた
ワニスをスピナーでガラス基板上に塗布、乾燥後、露
光、現像、熱硬化によってカラー画素が形成される。一
方、フィルムは、プリント板用感光性フィルムと同様に
ワニスをフィルム化したものであり、基板にラミネート
後、露光、現像、熱硬化によってカラー画素が形成され
る。また、ＯＣは主にスピンコート法を用いて塗布さ
れ、ホットプレートを用いて乾燥後、オーブンで加熱硬
化され、製造される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ＯＣをスピンコート法
で形成する場合、溶液状の保護膜材料を基板中央部にた
らす。基板上にたらされた保護膜材料は基板中央部で円
形にたまる。そのまま放置すれば、徐々に円形にぬれた
面は広がるが、通常は基板の回転によって基板に均一な
厚みに塗布される。溶液状の保護膜材料の塗布された基
板を、オーブンなどで乾燥と熱硬化をして保護膜とす
る。しかし、溶液状の保護膜材料を基板にたらし円形に
ぬれた状態で回転運動を与えた場合、円形のぬれた形
が、硬化後の光学的観察でムラとなってあらわれる。ム
ラはナトリウムランプ等の単色光源下で容易に観察でき
る。光学部品であるカラーフィルタに光学的なムラはな
い方が好ましい。従来、溶液状の保護膜材料が基板上に
円形にぬれた形が、硬化後も光学的観察でムラとなって
残る現象を抑制する目的で、１．硬化前のレベリングに
最適な溶剤雰囲気、最適温度のもとで、長い時間をかけ
ムラを緩和する。２．保護膜材料の組成を最適化する。
等の方法がとられていた。しかし従来の方法は、それぞ
れ、危険な溶剤雰囲気を保持した状態の空間と時間を要
する。保護膜材料の組成ぶれ有度が狭い等の問題があっ
た。本発明は、光学部品であるカラーフィルタの光学的
なムラの発生をなくす方法を提供するものである。
で形成する場合、溶液状の保護膜材料を基板中央部にた
らす。基板上にたらされた保護膜材料は基板中央部で円
形にたまる。そのまま放置すれば、徐々に円形にぬれた
面は広がるが、通常は基板の回転によって基板に均一な
厚みに塗布される。溶液状の保護膜材料の塗布された基
板を、オーブンなどで乾燥と熱硬化をして保護膜とす
る。しかし、溶液状の保護膜材料を基板にたらし円形に
ぬれた状態で回転運動を与えた場合、円形のぬれた形
が、硬化後の光学的観察でムラとなってあらわれる。ム
ラはナトリウムランプ等の単色光源下で容易に観察でき
る。光学部品であるカラーフィルタに光学的なムラはな
い方が好ましい。従来、溶液状の保護膜材料が基板上に
円形にぬれた形が、硬化後も光学的観察でムラとなって
残る現象を抑制する目的で、１．硬化前のレベリングに
最適な溶剤雰囲気、最適温度のもとで、長い時間をかけ
ムラを緩和する。２．保護膜材料の組成を最適化する。
等の方法がとられていた。しかし従来の方法は、それぞ
れ、危険な溶剤雰囲気を保持した状態の空間と時間を要
する。保護膜材料の組成ぶれ有度が狭い等の問題があっ
た。本発明は、光学部品であるカラーフィルタの光学的
なムラの発生をなくす方法を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、スピンコート
法を用いたカラー液晶表示装置用カラーフィルターの保
護膜の製造方法において、カラー画素膜を２３０℃以上
で加熱し、その後、保護膜材料を基板上にディスペンス
し、基板を回転塗布するときの回転立ち上がり角加速度
を２００ｒｐｍ／秒以下とすることを特徴とするカラー
フィルタの製造法である。
法を用いたカラー液晶表示装置用カラーフィルターの保
護膜の製造方法において、カラー画素膜を２３０℃以上
で加熱し、その後、保護膜材料を基板上にディスペンス
し、基板を回転塗布するときの回転立ち上がり角加速度
を２００ｒｐｍ／秒以下とすることを特徴とするカラー
フィルタの製造法である。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明に用いられるＯＣの膜厚は
１〜３μｍが望ましい。スピンコータの回転数は、５０
０〜２０００ｒｐｍが望ましい。スピンコート後の乾燥
は、一般に広く使われるホットプレートにより行うこと
ができる。また、レベリングに使用されるホットプレー
ト温度は、３０℃〜８０℃が望ましい。
１〜３μｍが望ましい。スピンコータの回転数は、５０
０〜２０００ｒｐｍが望ましい。スピンコート後の乾燥
は、一般に広く使われるホットプレートにより行うこと
ができる。また、レベリングに使用されるホットプレー
ト温度は、３０℃〜８０℃が望ましい。
【００１０】
【実施例】以下本発明を実施例に基づいて説明する。２
−２’−ビス［４−メタクリロキシ、ポリエトキシフェ
ニル］プロパン３５重量部、γ−クロロ−β−ヒドロキ
シプロピル−β’−メタクリロイルオキシエチル−ｏ−
フタレート１５重量部、メタクリル酸／エチルアクリレ
ート／エチルアクリレート（１８／３０／５３重量比）
共重合樹脂５０重量部、１，７ビス（９−アクリジニ
ル）ヘプタン２重量部、ヘキサメトキシメチルメラミ
ン、メチルエチルケトンと、アンスラキノン（赤）、ハ
ロゲン化銅フタロシアニン（緑）、銅フタロシアニン
（青）の各成分を均一にして感光性樹脂層塗工溶液を得
た。該溶液を厚さ５０μｍのポリエチレンテレフタレー
トフィルム上にグラビア塗工機（平野精機社製）で塗工
し、保護フィルムとして３０μｍのポリエチレンフィル
ムを貼り合わせて感光性フィルムを得る。着色感光性樹
脂層の厚さは１．５μｍであった。次にクロム膜（膜厚
０．１μｍ）付きガラス基板（０．７ｍｍ×３７０ｍｍ
×４７０ｍｍ）に、ロールラミネータ（ソマール社製）
を用いて、基板温度８０℃、ロール温度８０℃、ロール
圧力６ｋｇ／ｃｍ2 、速度０．５ｍ／分で、感光性フィ
ルムを着色感光性樹脂が前記基板に面するようにラミネ
ートし、ポリエチレンテレフタレートフィルムを除去し
た後、ネガマスクを通して、露光機（日立電子エンジニ
アリング社製）を用いて２００ｍＪ／ｃｍ2 露光、次い
で、現像機（メックエンジニアリング社製）を用いて、
２５℃で０．３重量％ＫＯＨ水溶液で２０秒間スプレー
現像して未露光部を除去する。現像工程での水切り乾燥
後、クリーンオーブン（タバイ社製）で２００℃に加
熱、硬化を行い、１色の着色パターンを形成する。この
着色形成工程をＧ、Ｂ、Ｒの順に各色のフィルムを用い
て繰り返し行い、ＲＧＢ画素パターンを形成する。ＲＧ
Ｂ画素パターンを形成後、さらにクリーンオーブン（タ
バイ社製）で２３０℃に加熱、硬化を行を行う。次に、
表面にＲＧＢ画素パターンの形成された基板に、日立化
成テクノプラント社製スピン方式レジスト塗布硬化装置
を用いて、日立化成工業製ＯＣ材料をディスペンス後、
スピン立ち上がり速度２００ｒｐｍ／秒、回転数８００
ｒｐｍで２０ｓｅｃ、立ち下がり速度４００ｒｐｍ／
秒、でＯＣを塗布し、さらに多段式ホットプレート上へ
自動搬送させた。ホットプレートは、７段で各温度を３
５℃、８０℃、１００℃、１５０℃、２００℃、１４０
℃、７０℃とし９０秒づつ各プレートへ順次基板を移動
させ加熱した。最後にクリーンオーブン（タバイ社製）
で２００℃、１時間の加熱、硬化を行う。本方法で作成
したカラーフィルターは、光学的なムラがないことが確
認できた。なお、比較のためにＯＣのスピンコート条件
のうち、スピン立ち上がり速度を４００ｒｐｍ／秒とし
た点以外を本方法で作製したものは、光学的なムラがあ
ることがわかった。さらに、比較のためＲＧＢ画素パタ
ーンを形成後のオーブンの加熱、硬化温度を１８０℃と
したこと以外を本方法で作成したものは、光学的なムラ
が顕著にあることがわかった。
−２’−ビス［４−メタクリロキシ、ポリエトキシフェ
ニル］プロパン３５重量部、γ−クロロ−β−ヒドロキ
シプロピル−β’−メタクリロイルオキシエチル−ｏ−
フタレート１５重量部、メタクリル酸／エチルアクリレ
ート／エチルアクリレート（１８／３０／５３重量比）
共重合樹脂５０重量部、１，７ビス（９−アクリジニ
ル）ヘプタン２重量部、ヘキサメトキシメチルメラミ
ン、メチルエチルケトンと、アンスラキノン（赤）、ハ
ロゲン化銅フタロシアニン（緑）、銅フタロシアニン
（青）の各成分を均一にして感光性樹脂層塗工溶液を得
た。該溶液を厚さ５０μｍのポリエチレンテレフタレー
トフィルム上にグラビア塗工機（平野精機社製）で塗工
し、保護フィルムとして３０μｍのポリエチレンフィル
ムを貼り合わせて感光性フィルムを得る。着色感光性樹
脂層の厚さは１．５μｍであった。次にクロム膜（膜厚
０．１μｍ）付きガラス基板（０．７ｍｍ×３７０ｍｍ
×４７０ｍｍ）に、ロールラミネータ（ソマール社製）
を用いて、基板温度８０℃、ロール温度８０℃、ロール
圧力６ｋｇ／ｃｍ2 、速度０．５ｍ／分で、感光性フィ
ルムを着色感光性樹脂が前記基板に面するようにラミネ
ートし、ポリエチレンテレフタレートフィルムを除去し
た後、ネガマスクを通して、露光機（日立電子エンジニ
アリング社製）を用いて２００ｍＪ／ｃｍ2 露光、次い
で、現像機（メックエンジニアリング社製）を用いて、
２５℃で０．３重量％ＫＯＨ水溶液で２０秒間スプレー
現像して未露光部を除去する。現像工程での水切り乾燥
後、クリーンオーブン（タバイ社製）で２００℃に加
熱、硬化を行い、１色の着色パターンを形成する。この
着色形成工程をＧ、Ｂ、Ｒの順に各色のフィルムを用い
て繰り返し行い、ＲＧＢ画素パターンを形成する。ＲＧ
Ｂ画素パターンを形成後、さらにクリーンオーブン（タ
バイ社製）で２３０℃に加熱、硬化を行を行う。次に、
表面にＲＧＢ画素パターンの形成された基板に、日立化
成テクノプラント社製スピン方式レジスト塗布硬化装置
を用いて、日立化成工業製ＯＣ材料をディスペンス後、
スピン立ち上がり速度２００ｒｐｍ／秒、回転数８００
ｒｐｍで２０ｓｅｃ、立ち下がり速度４００ｒｐｍ／
秒、でＯＣを塗布し、さらに多段式ホットプレート上へ
自動搬送させた。ホットプレートは、７段で各温度を３
５℃、８０℃、１００℃、１５０℃、２００℃、１４０
℃、７０℃とし９０秒づつ各プレートへ順次基板を移動
させ加熱した。最後にクリーンオーブン（タバイ社製）
で２００℃、１時間の加熱、硬化を行う。本方法で作成
したカラーフィルターは、光学的なムラがないことが確
認できた。なお、比較のためにＯＣのスピンコート条件
のうち、スピン立ち上がり速度を４００ｒｐｍ／秒とし
た点以外を本方法で作製したものは、光学的なムラがあ
ることがわかった。さらに、比較のためＲＧＢ画素パタ
ーンを形成後のオーブンの加熱、硬化温度を１８０℃と
したこと以外を本方法で作成したものは、光学的なムラ
が顕著にあることがわかった。
【００１１】
【発明の効果】本発明により、光学的なムラのないカラ
ーフィルターを安全にスループットを上げ生産できる。
ーフィルターを安全にスループットを上げ生産できる。
【図１】液晶ディスプレイの断面図。
１ ＢＭ（ブラックマトリックス） ２ ガラス基板 ３ カラー画素 ４ オーバーコート層（ＯＣ） ５ 偏光板 ６ ＩＴＯ電極 ７ カラーフィルタ ８ 配向膜 ９ 液晶 １０ シール材 １１ トップコート層 １２ ＩＴＯ電極 １３ ガラス基板 １４ 偏光板 １５ Ｇ画素 １６ クロム膜 １７ Ｂ画素
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｇ０３Ｆ 7/16 ５０２ Ｇ０３Ｆ 7/16 ５０２
Claims (1)
- 【請求項１】 透明基板上に、複数のカラー画素膜と透
光性の保護膜を積層するカラーフィルタの製造法におい
て、前記複数色のカラー画素膜を２３０℃以上で加熱
し、その後前記透光性の保護膜をスピンコート法で形成
する際、保護膜材料を基板上にディスペンスした後、基
板を回転塗布するときの回転立ち上がり角加速度を２０
０ｒｐｍ／秒以下とすることを特徴とするカラーフィル
タの製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17331897A JPH1123828A (ja) | 1997-06-30 | 1997-06-30 | カラ−フィルタの製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17331897A JPH1123828A (ja) | 1997-06-30 | 1997-06-30 | カラ−フィルタの製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1123828A true JPH1123828A (ja) | 1999-01-29 |
Family
ID=15958221
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17331897A Pending JPH1123828A (ja) | 1997-06-30 | 1997-06-30 | カラ−フィルタの製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1123828A (ja) |
-
1997
- 1997-06-30 JP JP17331897A patent/JPH1123828A/ja active Pending
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