JPS63282703A

JPS63282703A - カラーフイルタ

Info

Publication number: JPS63282703A
Application number: JP62117893A
Authority: JP
Inventors: Akio Haneda; 昭夫羽田
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 1987-05-14
Filing date: 1987-05-14
Publication date: 1988-11-18

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）この発明はカラー液晶表示装置等に用いられるカラーフ
ィルタに関する。

（従来の技術）カラー液晶表示装置において、表示品質の低下を防ぐた
め、対向して設けられたガラス基板の一方の内面にカラ
ーフィルタ層が形成されている。

従来、このカラーフィルタ層の形成方法は以下のように
しておこなわれていた。すなわち、重クロム酸塩にて感
光性を持たせたゼラチン、グリユー、カゼイン、ポリビ
ニル、アルコール等の親水性樹脂溶液をガラス板等の透
明基板に回転塗布法により全面に塗膜し、ついでマスク
露光法により新造のパターンを焼き付け、露光、現像し
てレリーフパターンを形成し、これを所望の色の酸性染
料にて染色し、しかる後、タンニン酸水溶液と吐酒石水
溶液にて防染処理を施す。この工程を色の数だけ繰り返
してカラーフィルタ部を作製する。

さらに液晶表示装置として表示品質を高めるため、各色
区画間の境界部に格子状の遮光性ブラックマトリックス
パターンを上記カラーフィルタ部の形成前あるいは後に
形成する。この格子状遮光性パターン形成もカラーフィ
ルタ部と同様にしてホトリソグラフィー法にてレリーフ
パターンを形成し、これを異色染料で染色する。

（発明が解決しようとする問題点）上述の如き従来のカラーフィルタ層の形成方法によれば
、遮光層（黒）、レッド、グーリン、ブル一部の形成が
全てホトリソグラフィー法によるため工稈数が多く生産
能率上好ましくなく、各色が有機染料による着色で形成
されるため高価となり、かつ光、熱による耐性が劣り、
また、発色も良好でない。

また、それに対し印刷法で各色や遮光層を形成した場合
、確かに遮光性や発色性は良好であるが、位置合わせ精
度が不確かという問題点があった。

この発明は上記事情に鑑みてなされたもので、生産効率
が良く、品質的にもすぐれ、かっ歩留まり向上を図るこ
とが可能で製造コストの低減を図ることができるカラー
フィルタおよびその製造方法を提供することを目的とす
る。

（問題点を解決するための手段）この発明は上記問題点を解決するための手段として遮光
層をホトリソグラフィー法カラーフィルタ部の形成をホ
トリソグラフィー法でなく印刷法により形成するという
手段を採用した。

なお、ここで言うところの遮光層のホトリソグラフィー
法とは、もちろん感光性樹脂をパターン露光したのち感
光性樹脂を染色することもでも良い。

この場合は改良されるのはカラーフィルタ部のみである
。

しかし、ここで言うところの遮光層のホトリソグラフィ
ー法は、これに限られる事なく、不透明金属層上に感光
性樹脂層を設け、この感光性樹脂層をパターン化するの
にホトリソグラフィー法を用い、このパターン化された
感光性樹脂層をマスクとして不透明金属層をパターン化
すると言う間接的にホトリソグラフィー法でパータン化
する手法でも良い。

また、このときのパターン化された感光性樹脂層を染色
後そのまま残したものでも構わない。

（作用）遮光層をホトリソグラフィーで形成するため、カラーフ
ィルタ部の印刷時に多少位置ずれが生じても、これを許
容し得るので、カラーフィルタ部の印刷法による形成が
可能となった。

以下、この発明を図示の実施例を参照して説明する。

（実施例）第１図は本発明に係わるカラーフィルタの断面を模式的
に示すものであって、例えばガラスからなる透明基板１
と、その一方の面に格子状に形成された不透明金属層か
らなる遮光層２２と、この遮光層２の上面に残存させた
ブラック色ホトレジスト層３と、遮光層２の格子間を少
なくとも埋め込むようにして印刷法により形成されたレ
ッドＲ。

グリーンＧおよびブルーＢのカラーフィルタ部と、これ
らカラーフィルタ部および遮光層２全体を覆うようにし
て形成された透明保護層４とからなっている。

なお、上記ホトレジスト層３は工程短縮および遮光層２
の遮光効果を向上させるために好ましいが、場合によっ
ては、このホトレジスト層３は必ずしも必要としない。

次に、このカラーフィルタの製造方法について説明する
。

まず、第２図に示すように、透明基板１の一方の面に例
えばＣｒ、Ａ、ｆｆ、Ｃｕ等の金属を蒸着法。

スパッタリング法等により例えば厚み５００〜２０００
μｍの均一な不透明金属膜２ａを全面的に形成する。つ
いでその上面に黒色着色剤を含有させたホトレジスト（
例えば０ＦＰＲ：商品名、東京応化製）もスピナーある
いはロールコータにて均一に塗布し、乾燥させたのち、
マスク露光法により露光、現像し所定パターンのブラッ
ク色ホトレジスト層３を形成する。

次に、このホトレジスト層３をマスクとして露出する部
分の金属膜２ａをエツチング除去し、第３図に示す如く
、格子状パターンの遮光層２を形成する。次に、ホトレ
ジスト層３を２００”Ｃ以上の温度にて熱処理してホト
レジスト層３に十分な耐薬品性を付与する。なお、場合
によっては残存するホトレジスト層３を除去してもよい
。

次に、第４図に示すように、遮光層２間のうちの所定部
を赤色顔料インクを用い、印刷法、例えばオフセット印
刷、スクリーン印刷等によりカラーフィルタ部Ｒを形成
する。この場合、遮光層２の格子間を少なくとも埋め込
むようにカラーフィルタ部Ｒを形成するが、これは第７
図に示すように他のカラーフィルタ部に跨らない限り多
少位置ずれを生じていても差し支えない。すなわち、多
少の印刷位置ずれは無視できる。

同様にして、第５図および第６図に示す如く緑色顔料お
よび青色顔料インクを用いて順次所定部に印刷し、カラ
ーフィルタ部ＧおよびＢを形成する。

最後に第１図に示すように、例えばアクリル系樹脂、ウ
レタン樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂等の透明材
料を用いて透明保護層４を全面にコーティングし、表面
凹凸の平坦化をおこなって、カラーフィルタが作成され
る。

（発明の効果）本発明によれば、カラーフィルタ部として顔料着色イン
クを用いることができるからカラーフィルタの耐光性、
耐熱性、耐薬品性等の化学的および物理的耐性を著しく
向上させることができる。

さらに遮光層として不透明金属膜を用いた場合遮光性も
極めて良好なものとなる。

また、遮光層ホトリソグラフィで形成することによりカ
ラーフィルタ部の印刷時における印刷位置ずれに対する
余裕が生じ、印刷法によってもカラーフィルタ部も歩留
り良く製造でき、大巾なコスト低減を図ることができる
。

したがって、本発明によれば品質的にすぐれ、高信頼性
で安価なカラーフィルタを提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係わるカラーフィルタの一例を模式的
に示す断面図、第２図ないし第６図は本発明のカラーフ
ィルタの製造例を工程順に示す断面図、第７図に本発明
に係わるカラーフィルタの一部を示す平面図である。図中、１・・・透明基板、２・・・遮光層、２ａ・・・
不透明金属膜、３・・・ブラック色ホトレジスト層、４
・・・透明保護層、Ｒ・・・レッドカラーフィルタ部、
Ｇ・・・グリーンカラーフィルタ部、Ｂ・・・ブルーカ
ラーフィルタ部。出願人代理人　弁理士　鈴江武彦第５図第６図　　　　　　　　２

Claims

【特許請求の範囲】

（１）透明基板と、該基板の一方の面に格子状にホトリ
ソグラフィー法でパターン形成された遮光層と、この遮
光層の格子間を少なくとも埋め込むようにして印刷され
たレッド、グリーンおよびブルーのカラーフィルタ部と
を具備してなることを特徴とするカラーフィルタ。
（２）ホトリソグラフィー法でパターン形成された層が
不透明金属層であることを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載のカラーフィルタ。
（３）不透明金属層がＣｒ、ＡｌおよびＣｕから選ばれ
る金属を主成分とするものである特許請求の範囲第２項
記載のカラーフィルタ。
（４）遮光層、カラーフィルタ部の上方全面に透明保護
層が形成されている特許請求の範囲第１項記載のカラー
フィルタ。