(57)【要約】【課題】  透明保護層や透明導電膜をパターニングすることなく、シール部の密着強度を強くしたカラーフィルタを安価に製造する方法を提供する。【解決手段】カラーフィルタ基板と対向基板とが液晶を介して張り合わされ、両基板間の周囲にシール材が形成された液晶表示装置に用いられるカラーフィルタ基板の製造方法において、該カラーフィルタ基板の少なくとも該シール材形成位置に樹脂ブラックマトリクスを形成し、次いで該カラーフィルタ基板全面に透明樹脂材料を塗布し、その後少なくとも２段階の乾燥又は焼成を行って該透明樹脂を硬化させ、さらに該カラーフィルタ全面に透明導電膜を設けることを特徴とするカラーフィルタ基板の製造方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
カラーフィルタ基板と対向基板とが液晶を介して張り合わされ、両基板間の周囲にシール材が形成された液晶表示装置に用いられるカラーフィルタ基板の製造方法において、該カラーフィルタ基板の少なくとも該シール材形成位置に樹脂ブラックマトリクスを形成し、次いで該カラーフィルタ基板全面に透明樹脂材料を塗布し、その後少なくとも２段階の乾燥又は焼成を行って該透明樹脂を硬化させ、さらに該カラーフィルタ全面に透明導電膜を設けることを特徴とするカラーフィルタ基板の製造方法。
【請求項２】
前記少なくとも２段階の乾燥又は焼成工程において、１段階目の乾燥又は焼成工程が真空乾燥工程であることを特徴とする請求項１に記載のカラーフィルタ基板の製造方法。
【請求項３】
前記真空乾燥工程において、真空乾燥時のカラーフィルタ基板の温度が８０℃以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載のカラーフィルタ基板の製造方法。
【請求項４】
前記真空乾燥工程において、真空乾燥時のカラーフィルタ基板の温度が１００℃以下であることを特徴とする請求項３に記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載のカラーフィルタ基板の製造方法を用いて製造したことを特徴とするカラーフィルタ基板。
【請求項６】
請求項５に記載のカラーフィルタ基板を用いた液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置に用いられるカラーフィルタ、特に、樹脂ブラックマトリクス、透明保護膜、透明導電膜を形成したカラーフィルタの製造方法、およびそれを用いたカラーフィルタおよび液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、薄型で軽量、低消費電力であることから、ノート型パソコン、電子手帳、携帯電話、携帯型ゲーム機等、広範囲の電子機器の表示装置として使用されている。これらの用途としては、画像の高精細化の需要を満たすために、近年ではカラーフィルタを備えたカラー液晶表示装置を使用するのが主流となっている。
【０００３】
カラーフィルタを備えたカラー液晶表示装置の一般的な構成について簡単に説明するに、例えば図２に示すように、透明基板１０に少なくともＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色のカラーフィルタ層１２（１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂ）（着色層）と、画素間の光漏れを遮光するブラックマトリクス層１１と、前記着色層およびブラックマトリクス層の保護と表面の平坦化を目的とした透明保護層１３と、透明導電膜１４を備えたカラーフィルタ１０１と、別の透明基板１０に配向膜１５と、透明画素電極１６を備えたアレイ基板１０２（配線基板）とを、スペーサ１９によって規定される所定の間隔で保持し、周辺をシール剤２０でシールして一対の透明基板となし、液晶層１８を封入した構造となっている。特に、ブラックマトリクス層を遮光剤を分散させた樹脂で形成する場合、ブラックマトリクス層の厚みによってカラーフィルタ表面の凹凸が大きくなるため、カラーフィルタ表面を平坦化するために透明保護層が必須となる。
【０００４】
前記シール剤２０でシールしているシール部（領域Ａ）には、液晶表示装置の信頼性試験等において剥がれることがないように高い密着力が求められる。しかしながら、シール部が透明導電膜上であった場合、シール部の透明保護膜と透明導電膜の密着力があまり強くないため、液晶表示装置の信頼性試験等においてシール剥がれが発生するという問題があった。
【０００５】
この問題点を解決するために、透明保護膜または透明導電膜をパターン化し、シール部において透明保護膜と透明導電膜を積層させないように形成し、図２に示すような液晶表示装置を得る方法が開示されている（例えば、特許文献１）。しかしながら、この方式では、表示画面のサイズや配置によって個別のフォトマスク等の部材が必要となり、コストアップとなる。
【０００６】
また、シール部に透明保護膜をはじく表面処理剤をあらかじめ形成し、透明保護膜をカラーフィルタ全面に塗布した後、表面処理剤を除去することで、図２に示すような液晶表示装置を得る方法が開示されている（例えば、特許文献２）。しかしながら、この方式においては、表面処理剤の形成および除去という２つの工程が追加されるため、コストアップとなる。
【０００７】
また、透明保護膜上を大気圧プラズマに曝した後に透明導電膜を形成する方法が開示されている（例えば、特許文献３）。この方式を適用することにより、コストアップを最小限に抑えつつ透明保護膜と透明導電膜の密着力は大きく向上する。しかしながら、近年は液晶表示装置の小型化が進むにつれてシール幅をより狭くする傾向があり、この方式をもってしてもシール部の密着力が足りない場合がある。
【特許文献１】特開平５−２６５００９号公報
【特許文献２】特開平７−１１０４７１号公報
【特許文献３】特開２００５−２８３７８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記問題点に鑑み、本発明は、樹脂ブラックマトリクス、透明保護膜、透明導電膜を形成したカラーフィルタの製造方法において、コストアップすることなくシール部の密着力を向上させることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、上記問題点を鋭意検討した結果、上記課題を解決するためには、透明保護膜を形成するときの乾燥方法を十分考慮する必要であることを見いだし、本発明を完成させた。すなわち、本発明のカラーフィルタの製造方法およびカラーフィルタおよび液晶表示装置は以下のとおりである。
（１）カラーフィルタ基板と対向基板とが液晶を介して張り合わされ、両基板間の周囲にシール材が形成された液晶表示装置に用いられるカラーフィルタ基板の製造方法において、該カラーフィルタ基板の少なくとも該シール材形成位置に樹脂ブラックマトリクスを形成し、次いで該カラーフィルタ基板全面に透明樹脂材料を塗布し、その後少なくとも２段階の乾燥又は焼成を行って該透明樹脂を硬化させ、さらに該カラーフィルタ全面に透明導電膜を設けることを特徴とするカラーフィルタ基板の製造方法。
（２）前記少なくとも２段階の乾燥又は焼成工程において、１段階目の乾燥又は焼成工程が真空乾燥工程であることを特徴とする（１）に記載のカラーフィルタ基板の製造方法。
（３）前記真空乾燥工程において、真空乾燥時のカラーフィルタ基板の温度が８０℃以上であることを特徴とする（１）又は（２）に記載のカラーフィルタ基板の製造方法。
（４）前記真空乾燥工程において、真空乾燥時のカラーフィルタ基板の温度が１００℃以下であることを特徴とする（３）に記載のカラーフィルタの製造方法。
（５）（１）〜（４）のいずれかに記載のカラーフィルタ基板の製造方法を用いて製造したことを特徴とするカラーフィルタ基板。
（６）（５）に記載のカラーフィルタ基板を用いた液晶表示装置。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のカラーフィルタの製造方法は、液晶表示装置のシール部の密着力を向上させることができるため、小型液晶表示装置等シール幅が狭い場合においてもシール剥がれが発生せず、信頼性の高い液晶表示装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明について、望ましい実施の形態とともに詳細に説明する。
【００１２】
本発明のカラーフィルタの製造方法は、少なくともカラーフィルタ基板のシール部分が、遮光剤を樹脂中に分散させて成る樹脂ブラックマトリクスと透明保護膜と透明導電膜が積層された構造をもつカラーフィルタの製造方法である。
【００１３】
本発明に用いられる透明基板としては、特に限定されるものではないが、光線透過率が高く、機械的強度、寸法安定性が優れたガラスが最適であり、石英ガラス、ホウケイ酸ガラス、アルミノケイ酸塩ガラス、ソーダガラス、無アルカリガラスなどの無機ガラス類が好適である。この他に、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂などのプラスチック板や、ロール状に巻き上げられたフィルムなどを使用することもできる。特に、機械的強度が優れる点から、ガラスを選択することが好ましい。
【００１４】
本発明で使用するブラックマトリクスに用いられる樹脂としては、特に限定されないが、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂などの感光性または非感光性の材料が好ましく用いられる。ブラックマトリクスに用いられる樹脂は、画素や保護膜に用いられる樹脂よりも高い耐熱性を有する樹脂が好ましく、また、樹脂ブラックマトリクス形成後の工程で使用される有機溶剤に耐性を持つ樹脂が好ましいことからポリイミド系樹脂が特に好ましく用いられる。
【００１５】
ここで、ポリイミド系樹脂としては、特に限定されるものではないが、通常下記一般式（Ｉ）で表される構造単位を主成分とするポリイミド前駆体（ｎ＝１〜２）を加熱または適当な触媒によってイミド化したものが好適に用いられる。
【００１６】
【化１】
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【００１７】
また、ポリイミド系樹脂には、イミド結合の他に、アミド結合、スルホン結合、エーテル結合、カルボニル結合などのイミド結合以外の結合が含まれていても差し支えない。
【００１８】
上記一般式（Ｉ）中、Ｒ１は少なくとも２個以上の炭素原子を有する３価または４価の有機基である。耐熱性の面から、Ｒ１は環状炭化水素、芳香族または芳香族複素環を含有し、かつ、炭素数６〜３０の３価または４価の基が好ましい。Ｒ１の例としてフェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフタレン基、ペリレン基、ジフェニルエーテル基、ジフェニルスルホン基、ジフェニルプロパン基、ベンゾフェノン基、ビフェニルトリフルオロプロパン基、シクロブチル基、シクロペンチル基などが挙げられるがこれらに限定されない。
【００１９】
Ｒ２は少なくとも２個以上の炭素原子を有する２価の有機基であるが、耐熱性の面から、Ｒ２は環状炭化水素、芳香族環または芳香族樹脂環を含有し、かつ炭素数６〜３０の２価の基が好ましい。Ｒ２の例として、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフタレン基、ペリレン基、ジフェニルエーテル基、ジフェニルスルホン基、ジフェニルプロパン基、ベンゾフェノン基、ビフェニルトリフルオロプロパン基、ジフェニルメタン基、シクロヘキシルメタン基などが挙げられるがこれらに限定されない。構造単位（Ｉ）を主成分とするポリマーはＲ１、Ｒ２がこれらのうち各々１種から構成されていてもよいし、各々２種以上から構成される共重合体であってもよい。さらに、基板との接着性を向上させるために、耐熱性を低下させない範囲でジアミン成分として、シロキサン構造を有するビス（３−アミノプロピル）テトラメチルジシロキサンなどを共重合するのが好ましい。
【００２０】
構造単位（Ｉ）を主成分とするポリマーの具体的な例として、ピロメリット酸二無水物、3,3',4,4'-ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，４’−ビフェニルトリフルオロプロパンテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，４’−ビフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、２，３，５−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物などからなる群から選ばれた１種以上のカルボン酸二無水物とパラフェニレンジアミン、３，３’−ジアミノフェニルエーテル、４，４’−ジアミノフェニルエーテル、３，４’−ジアミノフェニルエーテル、３，３’−ジアミノジフェニルスルホン、４，４’−ジアミノジフェニルスルホン、４，４’−ジアミノジシクロヘキシルメタン、４，４’−ジアミノジフェニルメタンなどが挙げられるが、これらに限定されない。これらのポリイミド前駆体は公知の方法、すなわち、テトラカルボン酸二無水物とジアミンを選択的に組み合わせて、溶媒中で反応させることにより合成される。
【００２１】
樹脂ブラックマトリクス用遮光剤としては、カーボンブラック、チタン酸窒化物、酸化チタン、四酸化鉄などの金属酸化物粉、金属硫化物粉、金属粉の他に、赤、青、緑色の顔料の混合物などを用いることができる。この中でも、特にカーボンブラック、チタン酸窒化物は遮光性が優れており、特に好ましい。また、色度調整等のために、遮光剤に他の顔料を混合させて無彩色にするのが好ましい。
【００２２】
ブラックマトリクス用の樹脂がポリイミドの場合、黒色ペースト溶媒としては、通常、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミドなどのアミド系極性溶媒、γ−ブチロラクトンなどのラクトン系極性溶媒などが好適に使用される。
【００２３】
遮光剤や、遮光剤に対して他の顔料などを分散させる方法としては、例えば、ポリイミド前駆体溶液中に遮光剤や分散剤などを混合させた後、三本ロール、サンドグラインダー、ボールミルなどの分散機中で分散させる方法などがあるが、この方法に特に限定されない。また、遮光剤の分散性向上、あるいは塗布性やレベリング性向上のために種々の添加剤が加えられていてもよい。
【００２４】
樹脂ブラックマトリクスを形成する方法としては、黒色ペーストを透明基板上に塗布、乾燥した後に、パターニングを行う。黒色ペーストを塗布する方法としては、ディップ法、ロールコーター法、スピナー法、ダイコーティング法、ワイヤーバーによる方法などが好適に用いられ、この後、オーブンやホットプレートを用いて加熱乾燥（セミキュア）を行う。セミキュア条件は、使用する樹脂、溶媒、ペースト塗布量により異なるが、通常５０〜２００℃で１〜６０分加熱することが好ましい。
【００２５】
黒色ペースト被膜は感光性または非感光性の樹脂を用いたペーストを使用し、上記手法により形成される。樹脂が非感光性の樹脂である場合は、その上にポジ型フォトレジストの被膜を形成した後に、また、樹脂が感光性の樹脂である場合は、そのままかあるいは酸素遮断膜を形成した後に、露光、現像を行う。必要に応じて、ポジ型フォトレジストまたは酸素遮断膜を除去し、加熱乾燥（本キュア）する。本キュア条件は、前駆体からポリイミド系樹脂を得る場合には、塗布量により若干異なるが、通常２００〜３５０℃で１〜６０分加熱するのが一般的である。以上のプロセスにより、透明基板上に樹脂ブラックマトリクスが形成される。
【００２６】
樹脂ブラックマトリクスの膜厚は、好ましくは０．５〜２．０μｍ、より好ましくは０．７〜１．５μｍである。この膜厚が０．５μｍよりも薄い場合には遮光性が不十分になることからも好ましくない。
【００２７】
樹脂ブラックマトリックス間には開口部が設けられるが、必要に応じて、この開口部を少なくとも被覆するように３原色のそれぞれの着色層が複数配列させることができる。すなわち、１つの開口部は３原色のいずれか１つの着色層により被覆され、各色の着色層が複数配列される。
【００２８】
カラーフィルタを構成する着色層は、少なくとも３原色の色彩を含む。すなわち、加色法によりカラー表示を行う場合は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３原色が選択され、減色法によりカラー表示を行う場合は、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の３原色が選択される。一般には、これらの３原色を含んだ要素を１単位としてカラー表示の絵素とすることができる。着色層には、着色剤により着色された樹脂が用いられる。
【００２９】
着色層に用いられる着色剤としては、有機顔料、無機顔料、染料等を好適に用いることができ、さらには、紫外線吸収剤、分散材、レベリング剤等の種々の添加剤を添加してもよい。有機顔料としては、フタロシアニン系、アジレーキ系、縮合アゾ系、キナクリドン系、アントラキノン系、ペリレン系、ペリノン系が好適に用いられる。
【００３０】
着色層に用いられる樹脂としては、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂等の感光性又は非感光性の材料が好ましく用いられ、着色剤をこれらの樹脂中に分散あるいは溶解させて着色することが好ましい。感光性の樹脂としては、光分解型樹脂、光架橋型樹脂、光重合型樹脂等のタイプがあり、特にエチレン不飽和結合を有するモノマー、オリゴマー又はポリマーと紫外線によりラジカルを発生する開始剤とを含む感光性組成物、感光性ポリアミック酸組成物等が好適に用いられる。非感光性の樹脂としては、上記の各種ポリマー等で現像処理が可能なものが好ましく用いられるが、透明導電膜の成膜工程や、液晶表示装置の製造工程でかかる熱に耐えられるような耐熱性を有する樹脂が好ましく、また、液晶表示装置の製造工程で使用される有機溶媒への耐性を持つ樹脂が好ましいことから、ポリイミド系樹脂が特に好ましく用いられる。ここで、好ましいポリイミド系樹脂としては、上記した樹脂ブラックマトリックスの材料として好ましく用いられるポリイミド樹脂を挙げることができる。
【００３１】
着色層を形成する方法としては、樹脂ブラックマトリックスを形成した基板上に塗布、乾燥した後に、パターニングを行う。着色剤を分散又は溶解させ着色ペーストを得る方法としては、溶媒中に樹脂と着色剤を混合させた後、三本ロール、サンドグラインダー、ボールミル等の分散機中で分散させる方法等があるが、この方法に特に限定されない。
【００３２】
着色ペーストを塗布する方法としては、黒色ペーストの場合と同様、ディップ法、ロールコーター法、スピナー法、ダイコーティング法、ワイヤーバーによる方法などが好適に用いられ、この後、オーブンやホットプレートを用いて加熱乾燥（セミキュア）を行う。セミキュア条件は、使用する樹脂、溶媒、ペースト塗布量により異なるが、通常６０〜２００℃で１〜６０分加熱することが好ましい。
【００３３】
このようにして得られた着色ペースト被膜は、樹脂が非感光性の樹脂である場合は、その上にポジ型フォトレジストの被膜を形成した後に、また、樹脂が感光性の樹脂である場合は、そのままかあるいは酸素遮断膜を形成した後に、露光、現像を行う。必要に応じて、ポジ型フォトレジストまたは酸素遮断膜を除去し、加熱乾燥（本キュア）する。本キュア条件は、樹脂により異なるが、前駆体からポリイミド系樹脂を得る場合には、塗布量により若干異なるが、通常２００〜３００℃で１〜６０分加熱するのが一般的である。以上のプロセスにより、ブラックマトリクスを形成した基板上にパターニングされた着色層が形成される。
【００３４】
３原色の膜厚は、０．２〜２．５μｍとなるように形成するのが好ましく、０．５〜２．０μｍとなるように形成するのがより好ましい。この膜厚が２．５μｍよりも厚い場合は、表面段差が大きくなりすぎることからも好ましくない。
【００３５】
本発明では、カラーフィルタ全面に透明保護膜を形成する。この透明保護膜は、カラーフィルタ表面の保護だけでなく、表示領域の平坦性を向上して表示特性を良好にしたり、遮光層や着色層に使用されている顔料や有機物による液晶層への汚染を防止する役割を併せ持つ。
【００３６】
本発明で使用する透明保護層は、透明樹脂材料を硬化させることで形成する。透明樹脂材料の材質は特に限定されないが、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ゼラチンなどが好ましく用いられるが、透明性導電膜の成膜工程や液晶表示装置の製造工程でかかる熱に耐えられるような耐熱性を有する樹脂が好ましく、また、液晶表示装置の製造装置で使用される有機溶剤への耐性を持つ樹脂が好ましいことから、ポリイミド系樹脂やアクリル系樹脂、エポキシ系樹脂が好ましく用いられる。
透明樹脂材料を塗布する方法としては、黒色ペースト、着色ペーストの場合と同様、ディップ法、ロールコーター法、スピナー法、ダイコーティング法、ワイヤーバーによる方法などが好適に用いられる。
本発明においては、前記透明樹脂材料を少なくとも２段階の乾燥又は焼成によって硬化させることで透明保護膜を形成する。また、前記２段階の乾燥又は焼成工程において、１段階目の乾燥又は焼成工程は、真空乾燥工程であることが望ましい。また、前記真空乾燥工程において、真空乾燥時のカラーフィルタの温度を８０℃以上とすることが望ましく、さらに８５℃以上とすることがより好ましい。前記温度が８０℃未満であると、特に液晶表示装置の長期信頼性試験に耐えうるだけの密着強度を得られない場合が多いため、好ましくない。また、前記温度を１００℃以下とすることが望ましく、さらに９５℃以下とすることがより好ましい。前記温度が１００℃より高くなると、溶媒の突沸発生や装置内の気流の影響によって透明保護膜の平坦性が失われるため、好ましくない。前記真空乾燥工程の後、必要に応じて予備加熱（セミキュア）を行ってもよい。セミキュア条件は、使用する透明樹脂材料の種類、溶媒、透明樹脂材料の塗布量により異なるが、通常６０〜２００℃で１〜６０分加熱することが好ましい。焼成工程は、使用する透明樹脂材料の種類および塗布量により異なるが、通常２００〜３００℃で１〜６０分加熱するのが好ましい。
【００３７】
透明保護層の膜厚は特に限定されないが、０．０５〜３．０μｍが好ましい。
【００３８】
本発明においては、透明保護膜を形成した後、透明導電膜が形成される。透明導電膜の材料としては特に限定されないが、酸化インジウム、酸化スズ、酸化亜鉛、酸化インジウムと酸化スズの混合物（以下、ＩＴＯと称する）、金、銀、銅、アルミニウム、パラジウム、白金などの単体もしくは混合物、もしくは積層体を用いることが好ましく、透明性に優れた材料が好ましいことから、ＩＴＯが特に好ましい。
【００３９】
透明導電膜の成膜方法に特に制限はなく、真空蒸着法、ＣＶＤ法、スパッタ法、ＥＢ法などが好適に用いられる。
透明導電膜の膜厚は、１０〜５０００オングストロームとすることが好ましい。
【００４０】
以上のようにして得られたカラーフィルタは配向膜を形成後にラビング処理を施され、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）素子、走査線、信号線、透明電極からなる駆動素子基板に配向膜を形成後にラビング処理を施した対向基板と対向させて、シール剤によって貼り合わされ、一対の透明基板が得られる。この一対の透明基板のシール部の一部に設けられた液晶注入口から液晶を注入した後、注入口を封止する。次に偏光板を基板の外側に貼り付け、ＩＣドライバ等を実装することにより、液晶表示装置が得られる。
【００４１】
カラーフィルタのシール部分の密着強度は、以下のように測定することができる。
【００４２】
すなわち、カラーフィルタにおいてシール剤が施される領域（以下シール部分）にシール剤を接着し、引っ張り試験を行う。破壊が起こるまで引っ張り荷重をかけ、得られた最大点荷重とシール径から密着強度を求めた。
【００４３】
引っ張り試験に使用するシール剤は、液晶表示装置用シール剤として一般的に用いられている、エポキシ系の熱硬化型のシール剤を用いる。例えば、該シール剤としては、“STRUCT BOND” XN-21-S-B（三井化学）が好ましい。シール剤は冷凍保存されているものを室温に戻した後、カラーフィルタのシール部分に滴下し、シール剤のセミキュアを行う。セミキュア温度および時間としては、用いるシール剤によって異なるが、“STRUCT BOND” XN-21-S-B（三井化学）の場合には、９０℃で１５分程度行うのが好ましい。セミキュア後室温まで冷却し、シール剤の厚みを一定にするためにスペーサーフィルムをシール剤の周辺に置き、大きさ１８×１０ｍｍ、厚さ１．１ｍｍ程度のカバーガラスを被せ、加熱硬化させる。加熱硬化時間としては、用いるシール剤によって異なるが、“STRUCT BOND” XN-21-S-B（三井化学）の場合には、１６０℃で９０分行うのが好ましい。カバーガラス上に六角ナットを接着し、六角ナットを引っ張ることで引っ張り荷重を掛ける。引っ張り荷重は、市販の引っ張り試験機を用い、特に、“EZTest”（島津製作所製）が好ましい。このような試験を２０回以上行い、各々最大荷重をシール面積で除した値を算出する。各々のシール面積をｘ、各々の最大荷重をｙとし、ｙをｘの累乗関数として近似したときのｘ＝１におけるｙの値を、密着強度とする。
【実施例】
【００４４】
以下、好ましい実施例に基づいて本発明をさらに詳しく説明するが、下記実施例によって本発明の効力は何ら制限されるものではない。
［実施例１］
カーボンブラックからなる黒色顔料、ポリアミック酸、溶剤を撹拌混合して得られた非感光性黒色ペーストを、ガラス基板（コーニング製、Ｅａｇｌｅ２０００）にカーテンフローコータで塗布し、ホットプレートで１３５℃、１０分間乾燥して、黒色の樹脂塗膜を形成した。ポジ型フォトレジスト（クラリアント社製、ＡＺ  ＲＦＰ２５０ＳＡ）をカーテンフローコータで塗布、ホットプレートで９０℃、５分間プリベイクし、超高圧水銀灯を用いて１２０ｍＪ／ｃｍ２ 紫外線照射してマスク露光した後、２．２５％のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液を用いて、フォトレジストの現像と樹脂塗膜のエッチングを同時に行い、パターンを形成、メチルセロソルブアセテートでレジストを剥離し、ホットプレートで２９０℃、１０分間加熱することでイミド化させ、膜厚１．２５μｍのブラックマトリクスを形成した。
【００４５】
ブラックマトリクスを形成した基板を水洗後、青顔料、ポリアミック酸、溶剤を撹拌混合して得られた非感光性青色ペーストをカーテンフローコータで塗布し、ホットプレートで１２０℃、１０分乾燥して、青色の樹脂塗膜を形成した。この後、ポジ型フォトレジスト（クラリアント社製、ＡＺ  ＲＦＰ２５０ＳＡ）をカーテンフローコータで塗布、ホットプレートで９０℃、５分間プリベイクし、超高圧水銀灯を用いて１２０ｍｊ／ｃｍ２紫外線照射してマスク露光した後、２．２５％のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液を用いて、フォトレジストの現像と樹脂塗膜のエッチングを同時に行い、パターンを形成、メチルセロソルブアセテートでレジストを剥離し、ホットプレートで２８０℃、１０分加熱することでイミド化させ、膜厚１．５μｍの青色着色パターンを形成した。
【００４６】
ブラックマトリックス、青色着色パターンを形成した基板を水洗後、同様にして、赤色ペーストを塗布、パターン加工し、膜厚１．５μｍの赤色着色パターンを形成した。
【００４７】
ブラックマトリックス、青、赤の着色パターンを形成した基板をさらに水洗後、同様にして緑色ペーストを塗布、パターン加工し、膜厚１．５μｍの緑色着色パターンを形成した。
【００４８】
ブラックマトリクス、赤色、緑色、青色着色パターンを形成した基板を水洗後、エポキシ系樹脂溶液をカーテンフローコータで基板全面に塗布し、基板温度が８０℃となるように加熱しながら６０秒真空乾燥を施した後、ホットプレートで２８０℃、１０分加熱焼成することでエポキシ系樹脂を硬化させ、膜厚１．５μｍの透明保護膜を形成した。
【００４９】
ブラックマトリクス、赤色、緑色、青色着色パターン、透明保護膜を形成した基板を水洗後、基板を大気圧プラズマに曝すことで表面処理し、膜厚１４０ｎｍのＩＴＯ膜を基板全面に成膜した。
【００５０】
以上によって、得られたカラーフィルタのシール部における密着強度を測定したところ、１０．４ＭＰａであった。
【００５１】
また、得られたカラーフィルタ上および対向する配線基板にそれぞれポリイミド系の配向膜を設け、ラビング処理を施した。この２枚の基板を樹脂ブラックマトリクスにかかるようにシール剤を塗布し貼り合わせた。次にシール部に設けられた注入口から液晶を注入した後注入口を封止し、さらに偏光板を基板の外側に貼り合わせることによって、図１に示す構造からなる液晶表示装置を作製した。完成した液晶表示装置を長期信頼性試験にかけたところ、シール部の剥離等の不良は見られず、高い信頼性が得られた。また、液晶表示装置の表示は良好であった。
［実施例２］
透明保護膜の形成において、基板温度が９０℃となるように加熱しながら６０秒真空乾燥を施す以外は、実施例１と同様にカラーフィルタおよび液晶表示装置を作製した。
【００５２】
得られたカラーフィルタのシール部における密着強度を測定したところ、１５．２ＭＰａであった。また、得られた液晶表示装置を長期信頼性試験にかけたところ、シール部の剥離等の不良は見られず、高い信頼性が得られた。また、液晶表示装置の表示は良好であった。
［実施例３］
透明保護膜の形成において、基板温度が１００℃となるように加熱しながら６０秒真空乾燥を施す以外は、実施例１と同様にカラーフィルタおよび液晶表示装置を作製した。
【００５３】
得られたカラーフィルタのシール部における密着強度を測定したところ、１４．１ＭＰａであった。また、得られた液晶表示装置を長期信頼性試験にかけたところ、シール部の剥離等の不良は見られず、高い信頼性が得られた。また、液晶表示装置の表示は良好であった。
［比較例１］
透明保護膜の形成において、真空乾燥を施さない以外は、実施例１と同様にカラーフィルタおよび液晶表示装置を作製した。
【００５４】
得られたカラーフィルタのシール部における密着強度を測定したところ、６．５ＭＰａであった。また、得られた液晶表示装置を長期信頼性試験にかけたところ、シール部の透明保護層とＩＴＯの界面にて剥離が見られた。また、カラーフィルタ表面の透明保護膜の乾燥ムラに起因する表面凹凸により、液晶表示装置の表示ムラの発生が見られた。
［比較例２］
透明保護膜の形成において、基板温度が７５℃となるように加熱しながら６０秒真空乾燥を施す以外は、実施例１と同様にカラーフィルタおよび液晶表示装置を作製した。
【００５５】
得られたカラーフィルタのシール部における密着強度を測定したところ、８．９ＭＰａであった。また、得られた液晶表示装置を長期信頼性試験にかけたところ、シール部の透明保護層とＩＴＯの界面にて所々剥離が見られた。なお、液晶表示装置の表示は良好であった。
［比較例３］
透明保護膜の形成において、基板温度が１０５℃となるように加熱しながら６０秒真空乾燥を施す以外は、実施例１と同様にカラーフィルタおよび液晶表示装置を作製した。
【００５６】
得られたカラーフィルタのシール部における密着強度を測定したところ、１２．９ＭＰａであった。また、得られた液晶表示装置を長期信頼性試験にかけたところ、シール部の剥離等の不良は見られなかった。しかしながら、真空乾燥時の透明樹脂材料の突沸に起因するカラーフィルタ表面の凹凸により、液晶表示装置の表示ムラの発生が見られた。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の実施例におけるカラーフィルタを使用した液晶表示装置の模式断面図の一例である。
【図２】従来の一般的な液晶表示装置の模式断面図の一例である。
【符号の説明】
【００５８】
１０  ：透明基板
１１  ：樹脂ブラックマトリクス
１２  ：着色層
１３  ：透明保護膜
１４  ：透明導電膜
１５  ：配向膜
１６  ：透明画素電極
１８  ：液晶
１９  ：スペーサ
２０  ：シール剤
１０１：カラーフィルタ
１０２：配線基板
【図１】
2008249988.tif 000004
【図２】
2008249988.tif 000005