(57)【要約】【課題】  耐熱性を有し変形なく製造が容易になり、柔軟性を有するとともに軽量化や薄型化が可能になる液晶表示用カラーフィルタを提供する。【解決手段】  耐熱性及び透明性を有するポリイミドからなるプラスチックフィルム基板１１と、このプラスチックフィルム基板１１上に各画素電極に対応して形成される赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のカラーフィルタ層１４，１６，１７と、これらのカラーフィルタ層１４，１６，１７の間に形成されるブラックマトリックス層１２と、カラーフィルタ層１４，１６，１７及びブラックマトリックス層１２の表面に形成されるオーバーコート層１８とを備える。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
耐熱性及び透明性を有するポリイミドからなるプラスチックフィルム基板と、このフィルム基板上に各画素電極に対応して形成される赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のカラーフィルタ層と、これらのカラーフィルタ層の間に形成されるブラックマトリックス層と、該カラーフィルタ層及び前記ブラックマトリックス層の表面に形成されるオーバーコート層とを備えたことを特徴とする
液晶表示用カラーフィルタ。
【請求項２】
前記ポリイミドからなるプラスチックフィルム基板は、耐熱性としてガラス転移温度が２５０℃から３００℃の範囲、透明性として光線透過率が１００μの膜厚につき９０％以上の特性を有するものであることを特徴とする請求項１記載の液晶表示用カラーフィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種表示に使用される液晶表示パネルのカラーフィルタに関し、特に、ガラス基板に代えて薄型で軽量な柔軟性を有するプラスチックフィルム基板を使用した液晶表示用カラーフィルタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶表示（ＬＣＤ）パネルは、テレビ、コンピュータの表示器、携帯電話機の表示器、あるいは各種のタッチパネルに使用されており、そのカラー表示も容易に実現されている。このカラー液晶表示パネルは、ソーダライムガラスまたはホウケイ酸ガラス等のガラス基板上に、ブラックマトリクスを形成し、その間に光透過性のよい赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のカラーフィルタ層を形成し、そのカラーフィルタ層の上に、色層の保護や平坦化を目的としてオーバーコート層を形成している。この種の表示パネルとして、本出願人は、反射を少なくでき表示を見易くできるカラー液晶表示パネルに関する技術を開示している（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平７−３２５３００号公報（第２〜３ページ、図１〜３）。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来の液晶表示用カラーフィルタは、大型化、製造工程の簡略化等が行われているが、ガラス基板を使用しているため、柔軟性に乏しく、また軽量化や薄型化が困難なことがあった。これに対して、ガラス基板に代えてプラスチックフィルム基板を使用することが考えられるが、製造工程における耐熱性に問題点があった。すなわち、プラスチックフィルム基板として、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）あるいはアクリル樹脂等を使用したときには、製造工程における耐熱温度が１１０〜１２０℃程度であり、大幅な変形を生じて製造が困難であった。
【０００４】
本発明は上記事情に鑑みなされたもので、耐熱性を有し変形なく製造が容易になり、柔軟性を有するとともに軽量化や薄型化が可能になる液晶表示用カラーフィルタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために請求項１に記載の発明にあっては、耐熱性及び透明性を有するポリイミドからなるプラスチックフィルム基板と、このフィルム基板上に各画素電極に対応して形成される赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のカラーフィルタ層と、これらのカラーフィルタ層の間に形成されるブラックマトリックス層と、該カラーフィルタ層及び前記ブラックマトリックス層の表面に形成されるオーバーコート層とを備えたことを特徴とするものである。ポリイミドからなるプラスチックフィルム基板を使用することで、耐熱性を有し変形なく製造が容易になり、柔軟性を有するとともに軽量化や薄型化が可能になる。
【０００６】
請求項２に記載の発明にあっては、前記ポリイミドからなるプラスチックフィルム基板は、耐熱性としてガラス転移温度が２５０℃から３００℃の範囲、透明性として光線透過率が１００μの膜厚につき９０％以上の特性を有するものであることを特徴とするものである。プラスチックフィルム基板のガラス転移温度が２５０℃から３００℃の範囲であるため、製造工程中に要求される２５０℃の温度に対して変形が生じることなく、また光線透過率が１００μの膜厚につき９０％以上の特性を有することで透明性を確保できる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明では、耐熱性及び透明性を有するポリイミドからなるプラスチックフィルム基板と、このフィルム基板上に各画素電極に対応して形成される赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のカラーフィルタ層と、これらのカラーフィルタ層の間に形成されるブラックマトリックス層と、カラーフィルタ層及びブラックマトリックス層の表面に形成されるオーバーコート層とを備えたことで、耐熱性を有し変形なく製造が容易になり、柔軟性を有するとともに軽量化や薄型化が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明を図示の一実施形態により具体的に説明する。図１は本発明実施形態の液晶表示用カラーフィルタの製造工程を説明する図、図２は本発明実施形態に使用したプラスチックフィルム基板の赤外線分析結果を示す図である。
【０００９】
本発明の液晶表示用カラーフィルタ１０は、図１（f）に示すように、耐熱性及び透明性を有するポリイミドからなるプラスチックフィルム基板１１と、このフィルム基板１１上に各画素電極に対応して形成される赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のカラーフィルタ層１４，１６，１７と、これらのカラーフィルタ層１４，１６，１７の間に形成される格子状のブラックマトリックス層１２と、これらカラーフィルタ層１４，１６，１７及びブラックマトリックス層１２の表面に形成されるオーバーコート層１８とを有する構造のものである。本実施形態では、記載していないが液晶表示パネルに使用するために、オーバーコート層１８の表面に、必要に応じて透明電極層が形成される。
【００１０】
上記の構造を有する液晶表示用カラーフィルタ１０は、図１に示す工程により製造される。まず、図１（ａ）に示すように、プラスチックフィルム基板１１としては、例えば、２５０μ程度の膜厚を有するフィルム材を所定の大きさに切断したものが使用される。このプラスチックフィルム基板１１は、耐熱性としてガラス転移温度が２５０℃から３００℃程度、光線透過率が１００μの膜厚につき９０％以上の特性を有するポリイミドからなる材料を使用することができる。この種のポリイミド材料として、図２に示すような、赤外線スペクトル分析結果を有する材料を使用した。この図において、横軸は波数、縦軸は吸収量を示している。このプラスチックフィルム基板１１の表面を、例えば、４０℃程度の温度のアルカリ洗浄槽に投入して洗浄し、続いて純水による温水で洗浄した後、表面にブラックペーストを、例えば、１．５μ程度の膜厚に塗布し、１３０℃で５分程度乾燥させ、続いてマトリクスを形成するためのマスク１３を使用してブラックマトリックス層１２を露光する。
【００１１】
次に、図１（ｂ）に示すように、薬液中に浸して露光された領域を洗い流し、露光されていない領域を残してブラックマトリックス層１２を形成し、続いて、例えば、２５０℃で２０分程度で乾燥させて密着性を強化する。これにより、プラスチックフィルム基板１１の表面に、画素用の格子状あるいは帯状のマトリクス層が形成される。
【００１２】
次に、図１（ｃ）に示すように、ブラックマトリックス層１２が形成されたプラスチックフィルム基板１１の表面を十分に洗浄して乾燥させた後、赤（Ｒ）のペーストを、例えば、１．７μ程度の膜厚に塗布し、１３０℃で５分程度乾燥させ、続いて赤（Ｒ）のカラー層を形成するためのマスク１５を使用して露光する。次に、図１（ｄ）に示すように、現像することにより必要なカラーフィルタ層１４を形成し、続いて、例えば、２５０℃で２０分程度で乾燥させる。これにより、フィルム基板１１表面のブラックマトリックス層１２の間に赤（Ｒ）のカラーフィルタ層１４が形成される。
【００１３】
次に、図１（ｅ）に示すように、赤（Ｒ）のカラーフィルタ層１４を形成するための工程である図１（ｃ）及び（ｄ）と同様の工程により、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）のカラーフィルタ層１６及び１７をプラスチックフィルム基板１１表面のブラックマトリックス層１２の間に形成し、同様の温度と時間で乾燥させる。
【００１４】
次に、図１（ｆ）に示すように、上記の工程によりプラスチックフィルム基板１１表面にブラックマトリックス層１２及びカラーフィルタ層１４，１６，１７が形成されたものの表面を洗浄し、続いてブラックマトリックス層１２及びカラーフィルタ層１４，１６，１７の表面に、例えば、アクリル系の材料からなるオーバーコート層１８を形成する。これにより、ブラックマトリックス層１２及びカラーフィルタ層１４，１６，１７の表面を平坦化することができる。
【００１５】
以上の工程により、液晶表示用カラーフィルタ１０を形成することができた。この液晶表示用カラーフィルタ１０は、プラスチックフィルム基板１１を使用しているため、ガラス基板を使用した場合より柔軟性を有するとともに軽量で薄型にできる。また、プラスチックフィルム基板１１は、ポリイミド材料を使用し、ガラス転移温度が２５０℃から３００℃程度の特性を有することから、製造工程中において必要とする２５０℃程度の温度が加えられても変形することなく、さらに、光線透過率が１００μの膜厚につき９０％以上の特性を有するため透明性を確保でき、良好な液晶表示のカラーフィルタを製造することができた。
【００１６】
なお、上記の実施形態において、プラスチックフィルム基板１１は、必要に応じて任意の厚さの材料を使用することができ、また、ブラックマトリックス層１２及びカラーフィルタ層１４，１６，１７の厚さも任意にでき、かつその構造も赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のカラーフィルタ層を隣接して形成した後に、それらのカラーフィルタ層の境界の上部にブラックマトリクス層を形成してからオーバーコート層を形成するものでもよい。
【産業上の利用可能性】
【００１７】
各種表示に使用される液晶表示パネルのカラーフィルタに関し、特に、ガラス基板に代えて薄型で軽量な柔軟性を有するプラスチックフィルム基板を使用した液晶表示用カラーフィルタに利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明実施形態の液晶表示用カラーフィルタの製造工程を説明する図である。である。
【図２】本発明実施形態に使用したフィルム基板の赤外線分析結果を示す図である。
【符号の説明】
【００１９】
１０  液晶表示用カラーフィルタ
１１  プラスチックフィルム基板
１２  ブラックマトリックス層
１３，１５  マスク
１４，１６，１７  カラーフィルタ層
１８  オーバーコート層
【図１】
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【図２】
2007108263.tif 000004