(57)【要約】【課題】本発明は、カラーフィルタの平滑面を得るための研磨等が不要な液晶表示パネル用カラーフィルタの作成方法に関するものである。【解決手段】本発明のカラーフィルタ作成方法は、ポリエステル系フィルム上に、赤色、緑色、青色、および黒色の少なくとも４色のパターン印刷からなる着色層がスクリーン印刷等により印刷される。次に、前記着色層上には、放射線硬化樹脂がコーティングされる。前記放射線硬化樹脂は、上から放射線を照射することにより硬化する。前記ポリエステル系フィルムは、剥離されて、カラーフィルタが完成する。前記着色層の前記ポリエステル系フィルムを剥離した面は、前記着色層に応力の原因となる凸凹がなく、平滑面となるため、平らに研磨する必要がなく、複屈折のないカラーフィルタを得ることができる。【選択図】図１
2009003306.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のプラスチックフィルム上に、赤色、緑色、青色、および黒色の少なくとも４色のパターン印刷からなる着色層を形成する工程と、
前記着色層上に透明放射線硬化樹脂をコーティングする工程と、
前記透明放射線硬化樹脂に放射線を照射して透明硬化樹脂層を形成する工程と、
前記第１のプラスチックフィルムを剥離する工程と、
を少なくとも備えていることを特徴とする液晶表示パネル用カラーフィルタの作成方法。
【請求項２】
第１のプラスチックフィルム上に、赤色、緑色、青色、および黒色の少なくとも４色のパターン印刷からなる着色層を形成する工程と、
前記着色層上に透明放射線硬化樹脂をコーティングする工程と、
コーティングされた前記透明放射線硬化樹脂上に第２のプラスチックフィルムを貼り付ける工程と、
前記透明放射線硬化樹脂に放射線を照射して透明硬化樹脂層を形成する工程と、
前記第１および第２のプラスチックフィルムを剥離する工程と、
を少なくとも備えていることを特徴とする液晶表示パネル用カラーフィルタの作成方法。
【請求項３】
第１のプラスチックフィルムを剥離した着色層の形成面に、透明導電性膜からなる電極を形成する工程を備えていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載された液晶表示パネル用カラーフィルタの作成方法。
【請求項４】
前記透明導電性膜からなる電極は、インジウム−錫複合酸化物、導電性酸化亜鉛、または有機導電性ポリマーであることを特徴とする請求項３に記載された液晶表示パネル用カラーフィルタの作成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示パネル用カラーフィルタの作成方法に関するものである。本発明は、カラーフィルタの平滑面を得るための研磨等が不要な液晶表示パネル用カラーフィルタの作成方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図４は従来例を説明するためのものであり、カラーフィルタを説明するための概略図である。図４において、ガラス基板３１１は、上面に、透明導電性膜（ＩＴＯ）３１２が形成される。次に、前記透明導電性膜３１２の上面には、たとえば、赤色、緑色、青色、および黒色の少なくとも４色のパターンから着色層３１３が形成されている。前記透明導電性膜３１２および着色層３１３は、印刷の際に、スクリーン等の凹凸が前記ガラス基板３１１に向かって押圧された際に、表面に凹凸ができる。また、前記着色層３１３は、上面に保護層（図示されていない）が設けられる。
【０００３】
特開平２−２３５０２０号公報に記載されている液晶ディスプレイ用カラーフィルタおよびその製造方法は、ガラス基板、着色層、透明導電膜、および配向処理膜から構成され、前記着色層と前記透明導電膜との間に無機絶縁膜が設けられている。印刷によって生じる前記着色層における段差は、前記無機絶縁膜によって吸収するようにしている。
【特許文献１】特開平２−２３５０２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図４に示す前記従来例のカラーフィルタに生ずる凹凸面は、図示されていない研磨装置等によって平滑面となるように研磨される。また、前記公開公報に記載された液晶ディスプレイ用カラーフィルタは、印刷によって生じる凹凸を着色層と透明導電膜との間に無機絶縁膜を設けることにより吸収している。前記図示されている従来例および公開公報に記載されたカラーフィルタは、研磨工程または無機絶縁膜を形成する工程が必要であった。また、前記工程における処理は、カラーフィルタの品質を向上させるために限度があった。
【０００５】
以上のような課題を解決するために、本発明は、研磨工程を省略または無機絶縁層を除去した液晶表示パネル用カラーフィルタの作成方法を提供することを目的とする。また、本発明は、ガラス基板と比較して柔らかいプラスチックフィルム上に着色層を形成することにより、前記工程を無くすだけでなく、着色層の表面が平滑になり、印刷の際に生ずる応力による弊害がなく、また、複屈性がなく、配向膜の配向特性を向上させることができた液晶表示パネル用カラーフィルタの作成方法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】
【０００６】
（第１発明）
第１発明の液晶表示パネル用カラーフィルタの作成方法は、第１のプラスチックフィルム上に、赤色、緑色、青色、および黒色の少なくとも４色のパターン印刷からなる着色層を形成する工程と、前記着色層上に透明放射線硬化樹脂をコーティングする工程と、前記透明放射線硬化樹脂に放射線を照射して透明硬化樹脂層を形成する工程と、前記第１のプラスチックフィルムを剥離する工程とを少なくとも備えていることを特徴とする。
【０００７】
（第２発明）
第２発明の液晶表示パネル用カラーフィルタの作成方法は、第１のプラスチックフィルム上に、赤色、緑色、青色、および黒色の少なくとも４色のパターン印刷からなる着色層を形成する工程と、前記着色層上に透明放射線硬化樹脂をコーティングする工程と、コーティングされた前記透明放射線硬化樹脂上に第２のプラスチックフィルムを貼り付ける工程と、前記透明放射線硬化樹脂に放射線を照射して透明硬化樹脂層を形成する工程と、前記第１および第２のプラスチックフィルムを剥離する工程とを少なくとも備えていることを特徴とする。
【０００８】
（第３発明）
第３発明の液晶表示パネル用カラーフィルタの作成方法は、第１発明または第２発明における第１のプラスチックフィルムを剥離した着色層の形成面に、透明導電性膜からなる電極を形成する工程を備えていることを特徴とする。
【０００９】
（第４発明）
第４発明の液晶表示パネル用カラーフィルタの作成方法おいて、第３発明における透明導電性膜からなる電極は、インジウム−錫複合酸化物、導電性酸化亜鉛、または有機導電性ポリマーであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、プラスチックフィルム上に着色層または透明導電性膜を形成したため、印刷中にできる凹凸面を除去することができ、光の複屈性、あるいは液晶表示パネルに使用される配向膜の配向特性を向上させることができた。
【００１１】
本発明によれば、ガラス基板と比較して表面が柔らかいプラスチックフィルム上に赤色、緑色、青色、および黒色の少なくとも４色のパターン印刷からなる着色層を形成したため、前記着色層にできる凹凸が吸収し易く、歩留まりを向上させることができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
（第１発明）
第１発明のカラーフィルタ作製方法における第１工程は、第１のプラスチックフィルム上に、たとえば、赤色、緑色、青色、および黒色の少なくとも４色のパターン印刷からなる着色層が、たとえば、スクリーン印刷等により印刷される。前記着色層は、前記赤色、緑色、青色、および黒色、以外に黄色を含めることもできる。前記黒色は、各色の間に形成されるブラックストライプである。本出願人は、前記プラスチックフィルムの硬さおよび伸縮性等が表面にカラーフィルタとなる着色層をスクリーン印刷するのに適していることを見出した。
【００１３】
すなわち、前記着色層は、前記第１のプラスチックフィルム上に凸凹のない平らな面が形成される。第２工程は、前記着色層上に透明放射線硬化樹脂がコーティングされる。第３工程において、前記透明放射線硬化樹脂は、上から放射線、たとえば、電子線または紫外線を照射することにより硬化する。第４工程において、前記第１のプラスチックフィルムは、剥離されて、カラーフィルタが完成する。前記着色層の前記第１のプラスチックフィルムを剥離した面は、前記着色層に応力の原因となる凸凹がなく、平滑面となるため、平らに研磨する必要がなく、複屈折のないカラーフィルタを得ることができる。
【００１４】
（第２発明）
第２発明におけるカラーフィルタの作製方法は、赤色、緑色、青色、および黒色の少なくとも４色のパターン印刷からなる着色層上に形成された前記放射線硬化樹脂の上に、さらに、第２のプラスチックフィルムが貼り付けられている点で第１発明と異なっている。第２発明におけるカラーフィルタの作製方法は、前記透明硬化樹脂層の上に第２のプラスチックフィルムが形成されているため、前記第２のプラスチックフィルムの上から放射線を照射して前記放射線硬化樹脂を硬化している。
【００１５】
第２のプラスチックフィルムは、前記着色層を保護しているだけでなく、第１のプラスチックフィルムと同じ素材であるため、透明硬化樹脂層を硬化中の応力がかかり難いという利点がある。前記第１のプラスチックフィルムおよび第２のプラスチックフィルムは、たとえば、ポリエステル系フィルム、好ましくは、ポリエチレンテレフタラートフィルムを使用するのが望ましい。
【００１６】
（第３発明）
第３発明におけるカラーフィルタの作製方法は、第１のプラスチックフィルムを剥離した後に、前記プラスチックフィルムを剥離した着色層の形成面に透明導電性膜からなる電極が形成される。前記透明導電性膜は、前記プラスチックフィルムを剥離した面が平滑であるため、カラーフィルタの電極として不都合な光の屈折を無くすことができる。前記プラスチックフィルムは、着色層およびスクリーン印刷のスクリーンによってできる凹凸が付かずに平滑にするための程よい硬さになっている。
【００１７】
（第４発明）
第４発明におけるカラーフィルタの作製方法において、第１発明から第３発明のカラーフィルタは、一方の面に予め透明導電性膜、導電性酸化亜鉛、または有機導電性ポリマーを備えている。前記透明導電性膜は、前記プラスチックフィルムを剥離した平滑面に、たとえば、インジウム−錫酸化物であるＩＴＯ、導電性酸化亜鉛にアルミニウムまたはアンチモン等をドープした無機系部材、前記有機導電性ポリマーが挙げられる。前記有機導電性ポリマーとしては、ポリエチレンジオキシチオフェン、有機溶剤可溶性ポリピロール、ポリアニリン、ポリアニリンスルホン酸、ポリチオフェン、ポリチオフェン誘導体、ポリイソチアナフテン誘導体等が挙げられる。
【実施例１】
【００１８】
図１（イ）から（ヘ）は本発明の第１実施例であり、液晶表示パネル用カラーフィルタを作製するための断面を示す工程図である。図１（イ）は、プラスチックフィルム、好ましくは、ポリエステル系フィルム１１１が示されている。図１（ロ）において、前記ポリエステル系フィルム１１１は、その上面に、赤色、緑色、青色、および黒色の少なくとも４色のパターン印刷からなる着色層１１２が、たとえば、スクリーン印刷法により形成される。前記着色層１１２は、前記赤色、緑色、青色の他に黄色を含めることもできる。前記黒色は、各着色層における色素の間に設けられているブラックマトリクス（図示されていない）である。前記ポリエステル系フィルム１１１は、適度な柔らかさを有するため、前記着色層１１２を印刷する際に、スクリーン等を押圧する際の凹凸を吸収することができる。
【００１９】
図１（ハ）において、前記着色層１１２の上面には、放射線硬化樹脂１１３が形成される。図１（ニ）において、前記放射線硬化樹脂１１３は、上から放射線を照射することにより硬化する。また、前記放射線硬化樹脂１１３は、電子線または紫外線を照射することによって硬化するものを使用することができる。
【００２０】
図１（ホ）において、前記着色層１１２を形成した前記ポリエステル系フィルム１１１は、除去される。前記ポリエステル系フィルム１１１が除去された着色層１１２の表面は、平滑化されている。前記平滑化された着色層１１２の表面には、透明導電性膜（ＩＴＯ）１１５が、たとえば、スパッタリングにより膜として形成される。前記透明導電性膜１１５の表面は、前記着色層１１２と同様に平滑面となっている。
【実施例２】
【００２１】
図２（イ）から（ト）は本発明の第２実施例であり、液晶表示パネル用カラーフィルタを作製するための断面を示す工程図である。図２（イ）は、プラスチックフィルム、好ましくは、第１のポリエステル系フィルム１１１が示されている。図２（ロ）において、前記第１のポリエステル系フィルム１１１は、その上面に、赤色、緑色、青色、および黒色の少なくとも４色のパターン印刷からなる着色層１１２が、たとえば、スクリーン印刷法により形成される。前記赤色、緑色、青色からなる色素の間には、黒色のブラックマトリクス（図示されていない）が設けられている。前記第１のポリエステル系フィルム１１１は、適度な柔らかさを有するため、前記着色層１１２を印刷する際に、スクリーン等を押圧する際の凹凸を吸収することができる。
【００２２】
図２（ハ）において、前記着色層１１２の上面には、放射線硬化樹脂１１３が形成される。また、必要に応じて、前記放射線硬化樹脂１１３の上面には、第２のプラスチックフィルム、好ましくは、ポリエステル系フィルム１１４が保護膜として形成される。図２（ニ）において、前記放射線硬化樹脂１１３は、直接または前記第２のポリエステル系フィルム１１４の上から放射線を照射することにより硬化する。また、前記放射線硬化樹脂１１３は、電子線または紫外線によって硬化するものを使用することができる。
【００２３】
図２（ホ）において、前記着色層１１２を形成した前記第１のポリエステル系フィルム１１１は、剥離される。次に、第２のポリエステル系フィルム１１４は、剥離される。前記第１のポリエステル系フィルム１１１および第２のポリエステル系フィルム１１４は、同時に剥離することもできるが、剥離の際にかかる力を考慮すると、前記のように別々に剥離した方がきれいな着色層の表面を得ることができる。前記第１のポリエステル系フィルム１１１および第２のポリエステル系フィルムが剥離された着色層１１２の表面は、平滑化されている。
【００２４】
前記平滑化された着色層１１２、または放射線硬化樹脂１１３のいずれか一方の表面には、透明導電性膜（ＩＴＯ）１１５や導電性酸化亜鉛等でスパッタリングにより膜が形成される。前記透明導電性膜１１５の表面は、前記着色層１１２と同様に平滑面となっている。また、透明導電性膜１１５としては、有機導電性ポリマーを設けことができる。前記有機導電性ポリマーは、たとえば、ポリエチレンジオキシチオフェン、有機溶剤可溶性ポリピロール、ポリアニリン、ポリアニリンスルホン酸、ポリチオフェン、ポリチオフェン誘導体、ポリイソチアナフテン誘導体等がある。前記有機導電性ポリマーは、透明性、導電性、耐水性、密着性、信頼性、耐久性等に優れ、低コストで量産に適している。
【００２５】
図３は本発明のカラーフィルタを設けた液晶表示パネルを説明するための断面概略図である。図３において、液晶表示パネルは、下から順に、ガラス基板２１６、ＴＦＴ等の画素２１５、配向膜２１４、液晶２１３、配向膜２１２、透明導電性膜（ＩＴＯ）１１５、着色層１１２、放射線硬化樹脂１１３、ガラス基板（またはガスバリア性フィルム）２１１から構成されている。なお、ブラックマトリクスは、図において、省略されている。前記着色層１１２および透明導電性膜１１５の表面は、平滑化されているため、配向膜２１２、２１４の配向特性を向上させることができる。
【００２６】
実施例１におけるポリエチレンテレフタラートに形成する着色層について説明する。たとえば、２軸延伸ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ−東洋紡コスモシャインＡ４１００、５０μ）は、その未処理面に、電子線硬化インク（昭和インクＫＡ−４ｂ）を調色して赤色、緑色、青色、黄色のドットと、前記ドットの間に形成されるブラックストライプとを精密グラビア印刷機を用いてマトリクス状に印刷される。また、前記ポリエチレンテレフタラートの印刷面には、電子線硬化透明樹脂（ダイセルＵＣＢ  ＯＤＡ−Ｎ）が１００μｍの厚さで塗布される。なお、前記ドットの大きさは、たとえば、６８μｍ×２１０μｍ、７８μｍ×２５５μｍ、あるいは６０μｍ×２５０μｍであった。また、前記ブラックストライプの形成は、前記着色層を形成する前に印刷することができる。
【００２７】
その後、電子線照射機（照射条件１５０Ｋｖ、７０ｋＧｙ）で前記インクと透明樹脂を硬化させてフィルムを得る。硬化した前記ポリエチレンテレフタラートは、剥離される。前記着色層が形成された印刷面には、スパッタリングによって透明導電性膜（ＩＴＯ  厚さ１００Å）が形成される。
【００２８】
実施例２におけるポリエチレンテレフタラートに形成する着色層について説明する。たとえば、２軸延伸ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ−東洋紡コスモシャインＡ４１００、５０μ）は、その未処理面に、電子線硬化インク（昭和インクＫＡ−４ｂ）を調色して赤色、緑色、青色、黄色のドットと、前記ドットの間に形成されるブラックストライプとが精密グラビア印刷機を用いてマトリクス状に印刷される。また、前記ポリエチレンテレフタラートの印刷面には、電子線硬化透明樹脂（ダイセルＵＣＢ  ＯＤＡ−Ｎ）が１００μｍの厚さで塗布される。前記塗布面には、前記２軸延伸ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ−東洋紡コスモシャインＡ４１００、５０μ）の未処理面が貼り合わされる。
【００２９】
その後、電子線照射機（照射条件２００Ｋｖ、７０ｋＧｙ）で前記インクと透明樹脂を硬化させてフィルムを得る。前記フィルムは、両面から前記ポリエチレンテレフタラートが剥離される。また、前記印刷側のポリエチレンテレフタラートは、剥離され、次の工程終了後に残るポリエチレンテレフタラートを剥離する場合もある。前記着色層が形成された印刷面には、スパッタリングによって透明導電性膜（ＩＴＯ  厚さ１００Å）が形成される。なお、前記着色層は、黄色を除外することも可能である。前記ポリエチレンテレフタラートおよび着色層の形成は、従来公知または周知の技術を適用することができる。
【００３０】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではない。そして、本発明は、特許請求の範囲に記載された事項を逸脱することがなければ、種々の設計変更を行うことが可能である。本発明における着色層の印刷は、スクリーン印刷法等、公知または周知のものを使用することができる。また、着色層、透明導電性膜、放射線硬化樹脂等は、どうように、公知または周知の部材を使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】（イ）から（ヘ）は本発明の第１実施例であり、液晶表示パネル用カラーフィルタを作製するための断面を示す工程図である。（実施例１）
【図２】（イ）から（ト）は本発明の第２実施例であり、液晶表示パネル用カラーフィルタを作製するための断面を示す工程図である。（実施例２）
【図３】本発明のカラーフィルタを設けた液晶表示パネルを説明するための断面概略図である。
【図４】従来例を説明するためのものであり、カラーフィルタを説明するための概略図である。
【符号の説明】
【００３２】
１１・・・カラーフィルタ
１１１・・・ポリエステル系フィルム
１１２・・・着色層
１１３・・・放射線硬化樹脂
１１４・・・保護膜
２１１・・・ガラス基板
３１２・・・配向膜
３１３・・・液晶
３１４・・・配向膜
３１５・・・画素
３１６・・・ガラス基板
【図１】
2009003306.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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