JPS62160421A - 微細な導電性回路の間に機能性塗膜を形成する方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は微細な導電性回路パターンを有する透明基板に
おいて、上記回路パターン間の基板上に機能性例えば遮
光性を有する塗膜を形成する方法に関するものである。

特に液晶ディスプレーのカラー化に使用されるカラーフ
ィルターの、カラーストライプの間隙を充填せしめて、
不要光の遮光やその他の特性の向上に用いられる機能性
塗膜の形成に有用な方法である。

〔従来の技術〕

従来液晶ディスプレーのカラー化に使用されるカラーフ
ィルターの、カラーストライプの間隙を充填せしめて、
不要光の遮光やその他の特性の向上に用いられる機能性
被膜の形成に有用な方法としてはシルクスクリーン法あ
るいはオフセツト法などの印刷技術による方法、および
極めて複雑な工程を必要とするフォトリソグラフィー法
による方法などが知られている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながらこれらの従来の方法において、印刷による
方法は約１００μの空隙程度までの粗い精度のものしか
出来ず、またフォトリソグラフィーによる方法は、精度
は上記印刷法によるよりも向上するが、その工程が極め
て複雑なるが故に、特に経済性の面から実用化への制限
が大きい。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者らはかかる従来の技術を研究するに当り、電着
コーティングが極めて精度よく導電体上にのみ塗着し、
しかも有効な遮光膜を形成しうることおよび適当な薬剤
に容易に溶解しうる膜を形成しうろことに着眼し、本来
透明性を有する透明導電回路パターン上に、まず遮光性
の電着塗膜を形成させ、それによりその上にコートされ
る光硬化性材料の光による反応を阻害させるという極め
てユニークな着想により本発明を完成させたものである
。

即ち、微細な導電性回路パターンの間に機能性塗膜を形
成させるに際し、まず電着コーティングで導電性回路パ
ターン上にのみ遮光性と薬剤可溶性をもつプレコート塗
膜を形成させる。

次に上記プレコート塗膜を含み、透明基板全体に光硬化
性を有する機能性塗膜を形成しうる機能性材料を適当な
方法でコーティングする１次に場合により適当な方法と
条件でこの被膜をプリベークした後、透明基板の背面、
即ち基板の導電性回路パターンを有しない側より、光を
照射し上記の光硬化性材料を硬化させる。この際電着に
よりプレコート塗膜を形成されている部分はその遮光性
のために光が遮られてその上にコートされている光硬化
性材料は硬化しない。

即ち電着によりプレコート塗膜が形成されていない導電
性回路パターンの間隙のみの光硬化性材料の光硬化が進
行する。

次に適当な薬剤を用いて上記非硬化性材料の非硬化部分
および電着によりコートした遮光性プレコート塗膜を溶
出せしめると、導電性回路パターン間の間隙にのみ機能
性材料が残存する。

これを場合によりポストベーク（あるいはＵＶ照射）す
ることにより所期の機能をもった機能性塗膜を透明基板
の導電回路間の間隙にのみ精度よく形成することが出来
る。

本発明の構成は、上述したとおりであるが、以下にそれ
ぞれの構成について詳細に説明する〇第一の工程は、導
電性回路上に遮光性を有する薬剤可溶性のコート剤を電
着コートして遮光性プレコート塗膜を形成する工程であ
る。

本発明において特に有用に使用されるカラーフィルター
の基板は透明電極基板で、基板材料は、ガラスあるいは
プラスチックスであり、導電性回路を作る材料は工ＴＯ
膜（錫をドープした酸化インジウム）あるいはネサ膜（
アンチモンドープした酸化錫）である。

上記材料の回路上に電着コートする方法は一般に電着塗
装として知られており公知の方法である０これにはアニ
オン系電着塗装とカチオン系電着塗装があり、いずれの
方法も使用可能であるが、回路への影響が少ないこと、
溶出のし易さなどからアニオン系電着塗装を使用する方
が好ましい。またその材料としては、マレイン化油系、
アクリル系、ｌリエステル系、ポリブタ、ジエン系、ポ
リオレアイン系などの樹脂材料がある。これらはそれぞ
れ単独で、あるいは混合して吏用できる。これらの樹脂
バインダーの中に遮光性を出すための顔料あるいはその
他の遮光材料を適当量配合する。電着液は一般には水に
希釈し、この浴液中に電着フートをしようとする導電性
回路パターンを有する透明基板と、非腐蝕性の導電材料
（ステンレスなど）を対極として入れ、アニオン電着の
場合は導電性回路パターン側を正として直流電圧を印加
すると、対極との間に電流が流れ同時に導電性回路パタ
ーン上にコート剤が塗着する。必要な膜厚は電着条件に
より制御する。電着条件は通常１０〜３００ｖで１秒〜
３分程度である。電着材料としては上記に説明した水希
釈型以外に、有機溶剤を使用する非水系電着材料がある
がこの系の電着材料も勿論使用することが出来る。電着
塗膜は塗膜形成後よく洗浄して不要物質を除去してから
、ある程度の塗膜強度をうるために必要によりプリベー
クする。

第２の工程は光硬化性を有する機能性材料を塗布して機
能性塗膜を形成する工程である。こノ工程の塗布の方法
には、スピンコード、四−ルコート、オフセット印刷、
浸漬コートなどの比較的塗膜を均質に得られる方法で行
なう◇光硬化性を有する機能性材料としては、ＵＶ領域
の光線で硬化反応する所ＦＩＩＩＩＵｖ硬化型の材料が
その使い易さから好ましい。それらの主成分として、ア
クリル系、ウレタン系、工ざキシ系、合成ゴム系、ポリ
ビニルアルコール系等の各種の樹脂あるいはゴムまたは
ゼラチンがあり、それぞれ単独あるいは混合して使用す
ることができる。

それらは光硬化型塗料、インキあるいはネガ型レジスト
として市販されているこれらの材料には反応上、友応性
希釈剤、反応開始剤、光増感剤などを適宜加えるとよい
。また求められる機能により必要な添加材を加えること
ができる。

例えば遮光のために使用する場合は適当な顔料あるいは
遮光材が、または接着の機能が求められる場合は、適当
な接着力を向上する材料を添加する。光硬化材料は塗布
するに際し塗布作業性をよくするために、有機溶剤希釈
型の材料では炭化水素、エステル、ケトンなどの適当な
有機溶剤で、また水希釈型の材料では水で適当な粘度あ
るいは固形分まで希釈して使用する。

第３の工程は、透明基板の背面より露光する工程である
。塗布された光硬化性を有する機能性材料は露光工程に
入る前に希釈剤を揮散しある程度の強度を出すために必
要によりプリベークする。次に露光工程に入る。

露光は機能性材料の種類により種々の範囲の波長の光が
使用出来るが、一般的にはＵＶ領域が望ましく、光源と
して超高圧水銀灯、メタルハライドランプ等を使用した
装置を用いることが出来る◇露光条件は使用する光量お
よび機能性材料の種類により異なるが通常は０．１秒〜
６０秒程度である。露光された部分は架橋反応が進行し
不溶性となる。

第４の工程は露光されなかった光硬化性塗膜の未硬化部
分および遮光性プレコート塗膜を溶出し除去せしめる工
程である。溶出は適当な溶解力を有する薬剤例えばいわ
ゆる現像液に接触させることにより行なわれる。かかる
薬剤は使用された遮光性プレコート塗膜および光硬化性
塗膜により種々選択されるが、通常は苛性ソーダ、炭酸
ソーダ等のアルカリ水溶液あるいはエステル、ケトン、
アルコール、塩素化炭化水素等の有機溶剤が適宜使用さ
れる。溶出には浸漬あるいはシャワーなどにより３０秒
ないし５分程度行なえばよい。この工程により未硬化の
光硬化性塗膜および遮光性プレコート塗膜は除去され、
最終的に必要な導電性回路パターンの間隙を充填する機
能性塗膜のみ残される。その後に次に必要あれば求めら
れる性能を出すためにポストベークする。

〔実施例〕

以下実施例により説細に鮮明する。

使用した各材料は次のとおりである： １、透明回路基板：１．１ｍ厚のガラス基板上に２００
声幅の工Ｔｏ　（６０Ω／平方）回路を４０μの間隙を
置いて（２４０）Ｌピッチ）、平行直線に形、成した。

２、遮光性を有する薬剤可溶性のコート剤（（転）ザイ
クセンＬ（製鉄化学製）水溶液にカーボンブラックを分
散させた液。固形分１０％（ｆｉｉｔ）。

（Ｂ）マレイン化油系ポリエステル値脂の水溶液にチタ
ン白、カーボンブラックを分散させた液。（神東塗料製
：エスビアＴＳ　　５０００）。

固形分１２％（重ｆｉ）。

３、光硬化性機能性材料 （Ａ）アクリル系光硬化性樹脂〔富士薬品製（ＦＶＲ）
）ンブラック染料を溶解させた液。

（Ｂ）アクリル系光硬化性樹脂（東亜合成化学製アロニ
ツクスＵｖ　”３３５１　）にイルガキュア”９０７を
２％（重量）（対固形分比）含む１５％（重ｆｉｔ）固
形分のキジロール液。

実施例　１ 遮光性機能を有する塗膜の形成： （Ｉ）遮光性プレコート塗膜の形成： 基板Ａの回路上にコート剤（Ｂ）を用いて電着コートに
より塗膜を形成させた。よく水洗した後７０℃で１０分
プリベークした。形成された塗膜は膜厚２）ｔ１遮光率
９８％であった。

ｖＬ着条件は３０℃で５０Ｖ、１０秒であった。

（Ｉ１）光硬化性塗膜の形成： （Ｉ）の工程を経た基板にスピンナーで光硬化性機能性
材料（Ａ）を塗布した。塗布条件は、１０００　ｒｐｍ
で塗布後１００℃で１０分のプリベークを行ない、形成
された膜は膜厚１．２μで遮光率９０％であった。

（ＩＩ）露　光： （Ｉ１）の工程を経た基板の背面（回路を有する面の反
対側）から１０ｃｍの距離から８０ＷのＵＶ光線を１０
秒照射した。

（ＩＶ）溶出硬化： ＩＦＶＲ現像液（富士薬品製）に２分浸漬して、未露光
部分の光硬化性塗膜および遮光性プレコート塗膜を溶出
させた。次によくイソプロピルアルコールで洗浄し乾燥
した後、１５０℃で２０分プリベークした。

残存した被膜は基板の１７０回路外の部分に精度よ＜１
．２声の遮光膜を形成した。この基板は遮光膜をつけた
透明電極基板としてそのまま使用しうる。また工ＴＯ回
路部分上にこの後の工程で電着手法により赤、緑、青の
３色を塗布し、遮光膜を上記３色の回路パターン間に入
れた光学特性の極めてよいカラーフィルターを形成し、
遮光膜をつけたカラーフィルターとしても使用しうる。

実施例　２ 平坦膜の形成： （Ｉ）遮光性プレコート塗膜の形成： 基板Ａの回路上にコーを剤（Ａ）を用いて塗膜を形成さ
せた。よく水洗した後５０℃で１５分プリベークした。

形成された塗膜は膜厚２声で遮光率９９％であった。

（酌光硬化性塗膜の形成： （：）の工程を経た基板にスピンナーで光硬化性機能材
料（Ｂ）を塗布した。撒布条件は８００ｒｐｍで塗布後
７０℃で１０分のプリベークを行ない、形成された膜は
２０／Ｌであった。

（ＩＩＩ）露　光： （Ｉ１）の工程を経た基板の背面からｌ０ＣＩ＋の距離
から８０ＷのＵＶ光線を４秒照射した。

１１Ｖ）溶出硬化： １％の苛性ソーダ水溶液に７０℃で３分間浸漬し、未硬
化部分の光硬化性塗膜および遮光性プレート塗膜を溶出
させた。純水でよく洗浄し乾燥してから表面よりｌ０Ｃ
１１の距離をおいて８０Ｗで２秒ｔｆｆ照射した。１７
０回路外に２．０声の被膜が精度よく形成された。

この基板は１７０回路上にこの後の工程で赤、緑、青の
３色を塗布し硬化せしめることにより全体が平坦化され
た３色カラーフィルターを形成させることが出来た。こ
のカラーフィルターは平坦化されているために容易に更
にその上に電導膜などの機能膜を形成することが出来る
。

〔発明の効果〕

本発明の方法に従うと透明基板の導電性回路間の基板上
に経済的かつ高精度に機能性塗膜を形成することが出来
る。例えば電着法で着色層°を形成させた液晶ディスプ
レー用３色カラーフィルターの色ストライプの間隙に遮
光膜を形成せしめることに応用され光学特性の極めて優
れたカラーフィルターを製造することが出来る。

手続補正書（自発） 昭和６１年１１月１４日 膜を形成する方法 ３、補正をする者 ０．−′ ４、代理人　　　　　　　　　　°１Ｊ５、補正の対象 明細書の特許請求の範囲の欄 ６、補正の内容 （Ｉ）別紙のとおり特許請求の範囲を補正する。

（り明細書第２頁第８行〜第９行「上記回路パターン間
の基板上に」を「上記基板上の上記回路パターンの間隙
に」、と訂正する。

（３）同第３頁第６行「空隙」を「間隙」と訂正する６
（→同第３頁下より第３行［透明導電回路パターン」を
「透明導電性回路パターン」と訂正する。

（９同第４頁第３行「間に」を「間隙に」と１正する０ （６）同第４頁第１４行「塗膜を」を「塗膜が」と訂正
する。

（７）同第４頁末行「上記非硬化性材料」を「上記硬化
性材料」と訂正する。

（８）同第５頁第２行「溶出」を「除去」と訂正する。

（９同第５頁第３行「パターン間の」を「パターンの」
と訂正する。

００同第５頁第６行「導電回路間の」を「導電性回路パ
ターンの」と訂正する。

ＯＤ同第５頁第１０行「導電性回路上に」を［導電性回
路パターン上に」と訂正する。

０り同第５頁第１５行〜第１６行「導電性回路」を「導
電性回路パターンを」と訂正する。

０３）同第６頁第３行「溶出」を「除去」と訂正する。

０◇同第７頁末行「市販されている」の次に「。」を挿
入する。

（Ｉ９同第９頁第６行〜第７行「溶出し」を削除する。

０６）同第９頁第６行「溶出は適当な」を「除去は塗膜
の」と訂正する。

０７）同第９頁第９行〜第１６行「かかる薬は一一一一
一行なえばよい。」を下記の如く訂記する。

［前記接触は浸漬あるいはシャワーなどにより３０秒な
いし５分権度行なえばよい。かかる薬剤は使用された遮
光性プレコート塗膜および光硬化性塗膜により種々選択
されるが、通常は苛性ソーダ、炭酸ソーダ等のアルカリ
水溶液あるいはエステル、ケトン、アルコール、塩素化
炭化水素等の有機溶剤が適宜使用される。

０■同第１０頁第４行「説細に鮮明する。」を「詳細に
説明する。」と訂正する。

０９）同第１１頁第９行「基板Ａの」を「基板の」と訂
正する。

Ｃ２０）同第１２頁第７行「溶出させた。」を「溶出除
去させた。」と訂正する。

Ｇ２１）同第１２頁第９行「プリベーク」を「ベーク」
と訂正する。

（２２）同第１３頁第２行「基板Ａの」を「基板の」と
訂正する。

Ｃ２■同第１３頁第１７行「溶出させた。」を「溶出除
去させた。」と訂正する。

（２４）同第１４頁第８行〜第９行「透明基板の導電性
回路間の基板上に」を「透明基板上の導電性回路パター
ンの間隙上に」と訂正する。

以　　上 別　　　　　　　紙 特許請求の範囲 １、　微細な導電性回路パターンを有する透明基板にお
いて、上記基板上の上記各導電性回路パターンの間ｉテ
に機能性塗膜を形成するに際し（Ｉ）導電性回路パター
ン上に遮光性を有する薬剤可溶性のコート剤を電着コー
トして遮光性プレコート塗膜を形成する工程 （Ｉ１）上記プレコート塗膜を含み透明基板全体に光硬
化性を有する機能性材料を塗布して機能性を有する光硬
化性塗膜を形成する工程 （ＩＨ）透明基板の背面より露光する工程（ＩＶ）　ｉ
光されなかった（Ｉりの光硬化性塗膜の未硬化部分およ
び（Ｉ）の遮光性プレコート塗膜を除去せしめる工程 を上記のｊ：ｌ］に含むことを特徴とする、＠ｆｉｌな
導？ＩＬ性回路パターンの１ｍ　ｆｔｍに機能性塗膜を
形成する方法。

２、　導電性回路が透明電極よりなる特許請求の範囲第
１項記載の方法。

３、形成された塗膜が遮光性を有する機能性塗膜である
特許請求の範囲第１項記載の方法。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、微細な導電性回路パターンを有する透明基板におい
   て、上記基板上の上記各導電性回路パターンの間に機能
   性塗膜を形成するに際し （ I ）導電性回路パターン上に遮光性を有する薬剤可
   溶性のコート剤を電着コートして遮光性プレコート塗膜
   を形成する工程 （II）上記プレコート塗膜を含み透明基板全体に光硬化
   性を有する機能性材料を塗布して機能性を有する光硬化
   性塗膜を形成する工程 （III）透明基板の背面より露光する工程 （IV）露光されなかった（II）の光硬化性塗膜の未硬化
   部分および（ I ）の遮光性プレコート塗膜を溶出せし
   める工程 を上記の順に含むことを特徴とする、微細な導電性回路
   パターンの間に機能性塗膜を形成する方法。 ２、導電性回路が透明電極よりなる特許請求の範囲第１
   項記載の方法。 ３、形成された塗膜が遮光性を有する機能性塗膜である
   特許請求の範囲第１項記載の方法。