DE69523351T2

DE69523351T2 - Farbfilter, Verfahren zu seiner Herstellung, und Flüssigkristalltafel

Info

Publication number: DE69523351T2
Application number: DE69523351T
Authority: DE
Inventors: Makoto Akahira; Akio Kashiwazaki; Takeshi Miyazaki; Hiroshi Sato; Shoji Shiba; Katsuhiro Shirota; Hideto Yokoi
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1994-01-28
Filing date: 1995-01-24
Publication date: 2002-05-02
Anticipated expiration: 2015-01-25
Also published as: KR0179188B1; EP0665449A1; CN1088847C; US6207329B1; EP0665449B1; ATE207620T1; DE69523351D1; US5948576A; US6134059A; CN1122919A

Description

Hintergrund der Erfindung

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Farbfilter, welches zum Gebrauch in farbigen Flüssigkristalldisplays geeignet ist, wie diese in Farbfernsehern, PC's o. ä. benutzt werden, ein Verfahren zur Herstellung des selben und eine Flüssigkristallanzeige und insbesondere auf ein Herstellungsverfahren eines Farbfilters für Flüssigkristalle unter Anwendung eines Tintenstrahl- Aufzeichnungsverfahrens. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf ein Farbfilter für Flüssigkristalle, welches unter Einsatz eines Tintenstrahl- Aufzeichnungsverfahrens hergestellt ist, und auf eine mit einem solchen Farbfilter ausgerüstete Flüssigkristallanzeige.

Stand der Technik

Mit dem Vordringen der Personalcomputer, insbesondere tragbarer Personalcomputer, in den letzten Jahren, ist der Bedarf an Flüssigkristallanzeigen, insbesondere farbigen Flüssigkristallanzeigen, angestiegen. Im Interesse einer weiteren Verbreitung der farbigen Flüssigkristallanzeigen ist jedoch die Verringerung ihrer Kosten erforderlich. Es gibt einen steigenden Bedarf zur Kostenreduzierung von Farbfiltern, denen in der Kostenbilanz erhebliche Bedeutung zukommt.
Es sind verschiedene Verfahren versucht worden, um den erwähnten Bedarf zu befriedigen und die von den Farbfiltern geforderten Eigenschaften zu erbringen. Es wurde jedoch noch kein Verfahren gefunden, welches allen Erfordernissen gerecht wird. Nachfolgend werden die einzelnen Verfahren beschrieben.
Das erste, am meisten gebrauchte Verfahren ist ein Farbgebungsverfahren. Beim Farbgebungsverfahren wird einem wasserlöslichen polymeren Material ein Sensibilisierungsmittel beigemischt, welches ein Farbgebungsmittel zur Sensibilisierung des Polymermaterials ist. Das hiermit sensibilisierte Polymermaterial wird auf einen Glasträger aufgebracht. Nachdem die so gebildete Schicht durch einen photolithographischen Prozess in die gewünschte Form gebracht wurde, wird der Glasträger, auf dem die Deckschicht strukturiert wurde, in ein Farbstoffbad eingetaucht, um ein gefärbtes Muster zu erhalten. Dieses Verfahren wird drei Mal wiederholt, um farbige Schichten der Farben Rot (R), Grün (G) und Blau (B) zu bilden.
Das zweite, öfters gebrauchte Verfahren ist ein Pigmentdispergierungsverfahren, welches in den letzten Jahren das Farbgebungsverfahren verdrängt hat. Bei diesem Verfahren wird eine Schicht eines lichtempfindlichen Harzes, in dem ein Pigment dispergiert ist, zuerst auf einen Träger gebracht und dann einer Strukturierung unterzogen, wodurch ein Muster an einzelnen Farben erzeugt wird. Dieses Verfahren wird drei Mal wiederholt, um die dreifarbigen Schichten der Farben R, G und B zu bilden.
Als drittes Verfahren gibt es das Elektroabscheidungsverfahren. Bei diesem Verfahren wird auf einem Träger zuerst eine transparente Elektrode gemustert erzeugt. Der Träger wird dann in eine ein Pigment, ein Harz, eine elektrolytische Lösung o. ä. enthaltende Beschichtungsflüssigkeit zur Elektroabscheidung eingetaucht, um auf elektrischem Wege die erste Farbe abzuscheiden. Dieses Verfahren wird drei Mal wiederholt, um die farbigen Schichten R, G und B zu bilden. Schließlich werden die farbigen Schichten kalziniert.
Als viertes Verfahren gibt es ein Druckverfahren, bei dem drei Beschichtungen in roter, grüner und blauer Farbe, die jeweils ein warm härtendes Harz und ein darin dispergiertes Pigment aufweisen, separat durch wiederholte Druckvorgänge aufgebracht werden, und das zur Bildung einer farbigen Schicht vorgesehene Harz wird dann thermisch gehärtet, um die farbigen Schichten zu bilden. Es ist üblich, bei jedem Prozess auf der äußersten farbigen Schicht eine Schutzschicht auszubilden.
Das Erfordernis der dreimaligen Wiederholung des selben Verfahrens zur Ausbildung der farbigen Schichten der Farben R, B und G ist bei diesen Verfahren gemeinsam. Dies erhöht notwendigerweise die Kosten. Außerdem tritt das Problem auf, dass mit ansteigender Anzahl von Prozess-Schritten die Ausbeute verringert wird. Beim dritten Verfahren, dem der Elektroabscheidung, sind im übrigen die erzeugbaren Muster limitiert. Es ist daher schwierig, dieses Verfahren in die vorhandene Technologie der farbigen TFT-Flüssigkristallanzeigen einzubinden. Das vierte Verfahren hat den Nachteil, dass die Auflösung und Glätte schlecht sind und es daher wenig zur Ausbildung eines feinstrukturierten Musters geeignet ist.
Um diesen Nachteilen abzuhelfen, beschreiben die JP-A-59-75205, 63-235901, 1-217302 und 4-123005 je ein Verfahren zur Herstellung eines Farbfilters unter Einsatz eines Tintenstrahlsystems.
Diese Verfahren unterscheiden sich von den oben erwähnten herkömmlichen Verfahren. Bei diesen Verfahren werden farbige Lösungen (die nachfolgend als Tinten bezeichnet werden), welche getrennt Färbematerialien der Farben R, G und B enthalten, aus entsprechenden Düsen auf einen Filter-Träger ausgestoßen, und die Tinten werden auf dem Filter-Träger getrocknet, um farbige Schichten zu bilden. Bei diesen Verfahren kann die Ausbildung der einzelnen farbigen Schichten R, G und B gleichzeitig erfolgen und darüber hinaus wird Tinte eingespart. Sie haben daher die Effekte einer erheblichen Erhöhung der Produktivität und Verringerung der Kosten.
Diese herkömmlichen Verfahren haben jedoch ein wesentliches technisches Problem insofern, als Bildpunkte (Pixel) durch Austragen von Tröpfchen flüssiger Tinte gebildet werden und es schwierig ist, die Tintentröpfchen mit der erforderlichen Präzision in gewünschte Tintentröpfchen-Auftreffpositionen - beispielsweise in der Umgebung der Zentren der jeweiligen Pixel der Farben R, G und B - zu bringen. Es tritt so leicht das Problem einer Positionsabweichung der Tintenpunkte auf. Wenn eine solche Positionsabweichung der Tintenpunkte auftritt, tritt in einem Abschnitt einer lichtdurchlässigen Fläche, welcher mit keiner Farbschicht bedeckt ist, die Erscheinung des sogenannten Freiflächen- Durchschimmerns (des hellen Durchscheinens des transparenten Trägers in seinen freiliegenden Bereichen) auf. Dadurch wird die Definition eines durch den erhaltenen Farbfilter erzeugten Bildes in erheblichem Maße verringert. Es gibt daher einen Bedarf zur schnellen Entwicklung eines Verfahrens zur Lösung dieses Problems.
Die JP-A-5-142407 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines Farbfilters, bei dem Bildpunkte-Erzeugungsmaterialien in flüssiger Form aus kleinen Düsen ausgetragen werden - als Verfahren zum gleichzeitigen Mehrfarbdruck. Bei diesem Verfahren fließen jedoch farbige Streifen, die aus den Bildpunkt- Erzeugungsmaterialien zu bilden sind, kontinuierlich aus den kleinen Düsen, so dass Breite und Dicke der farbigen Streifen in Abhängigkeit von der Ausflussgeschwindigkeit variieren. Insbesondere, wenn die Variation der Ausflussgeschwindigkeit groß ist, reißt der farbige Streifen im Verlauf des Ausfließens ab, so dass auch hier die oben erwähnte Erscheinung des Freiflächen- Durchschimmerns auftritt. Um das Reißen der farbigen Streifen zu verhindern, erfordert dieses Verfahren eine Verringerung der Ausflussgeschwindigkeit des Bildpunkt-Erzeugungsmaterials, so dass die Produktivität gering wird.
Die WO 93/24240 beschreibt ein hochauflösendes Farbfilterelement und ein Verfähren zur Herstellung des selben. Bei diesem Verfahren werden Tinten in Öffnungen eingebracht, welche in einer Schicht eines opaken Materials ausgebildet sind, um farbige Abschnitte zu erzeugen. Das opake Material und die farbigen Abschnitte bilden keine Schicht und sind nicht aus einer Harzzusammensetzung gebildet.
Die JP-A-05 142 407 beschreibt ein Farbfilter, welches eine Mehrzahl von gefärbten lichtdurchlässigen Flächen auf seinem Träger aufweist, wobei die lichtdurchlässigen Flächen mit Tintenpunkten gefärbt sind. Jeder der gefärbten Abschnitte ist zusammenhängend über eine Mehrzahl von lichtdurchlässigen Flächen gebildet.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Farbfilter mit brillant gefärbten lichtdurchlässigen Flächen bereit zu stellen, bei dem die Erscheinung des Freiflächen-Durchschimmerns in Folge von Abweichungen des Auftreffpunktes der Tintentröpfchen auch dann nicht auftritt, wenn das Farbfilter durch ein Tintenstrahl- Aufzeichnungsverfahren gebildet wird. Weiter soll ein Produktionsverfahren dieses Filters angegeben werden.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Herstellungsverfahren eines Farbfilters anzugeben, welches die mit den herkömmlichen Verfahren erfüllten Anforderungen, etwa bezüglich der Temperaturbeständigkeit, Lösungsmittelbeständigkeit und Auflösung und der Tintenstrahl-Aufzeichnungsfähigkeit ebenfalls erfüllt und darüber hinaus die Verkürzung der Prozesse zur Verringerung der Kosten erlaubt. Weiter soll ein durch dieses Verfahren hergestelltes Farbfilter mit hoher Zuverlässigkeit und einem mit dem Farbfilter ausgestattete Flüssigkristallanzeige bereit gestellt werden.
Diese Aufgaben können durch ein Farbfilter gemäß Anspruch 1 und die Verfahren gemäß den Ansprüchen 8 und 9 gelöst werden. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die Fig. 1A und 1B stellen Produktionsverfahren eines Farbfilters gemäß der vorliegenden Erfindung dar.
Die Fig. 2A und 2B stellen Produktionsbeispiele von Farbfiltern dar, welche in der Anpassung einer Tinte an die Oberfläche eines Trägers mangelhaft sind. Fig. 3 zeigt eine Querschnittsdarstellung einer Flüssigkristallanzeige, bei der das Farbfilter gemäß der vorliegenden Erfindung montiert ist.
Die Fig. 4A bis 4F zeigen weitere Produktionsverfahren eines Farbfilters für Flüssigkristalle gemäß der vorliegenden Erfindung.
Die Fig. 5A und 5B sind Draufsichten von Farbfiltern für Flüssigkristalle gemäß der vorliegenden Erfindung.
Die Fig. 6A und 6B stellen ferner Färbeverfahren mittels eines Tintenstrahlsystems bei der Produktion von Farbfiltern für Flüssigkristalle gemäß der vorliegenden Erfindung dar.
Die Fig. 7A bis 7F stellen ein weiteres Produktionsverfahren eines Farbfilters für Flüssigkristalle gemäß der vorliegenden Erfindung dar.
Die Fig. 8A bis 8F stellen noch ein weiteres Produktionsverfahren eines Farbfilters für Flüssigkristalle gemäß der vorliegenden Erfindung dar.
Die Fig. 9A und 9B sind Draufsichten eines Farbfilters für Flüssigkristalle gemäß der vorliegenden Erfindung.
Die Fig. 10A bis 10E stellen noch ein weiteres Produktionsverfahren eines Farbfilters für Flüssigkristalle gemäß der vorliegenden Erfindung dar.
Fig. 11 ist eine Querschnittsdarstellung einer weiteren Flüssigkristallanzeige, bei der das Farbfilter gemäß der vorliegenden Erfindung montiert ist.
Fig. 12 ist eine Querschnittsdarstellung einer weiteren Flüssigkristallanzeige, bei der das Farbfilter gemäß der vorliegenden Erfindung montiert ist.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend im einzelnen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Die Fig. 2A und 2B illustrieren Probleme, welche bei farbigen Abschnitten von Farbfiltern auftraten, welche mit Tintenpunkten aus einem Tintenstrahlsystem gebildet sind.
Fig. 3A ist eine Prinzipdarstellung von der Oberfläche des Farbfilters her, auf die Tinte aufgebracht ist und illustriert die Tatsache, dass infolge der geringen Präzision des Auftreffens der Tintentröpfchen die lichtdurchlässigen bzw. lichttransmittierenden Flächen nicht vollständig mit farbigen Abschnitten bedeckt sind und so infolge der Positionsabweichung der Tintentröpfchen eine freie Fläche 40 erzeugt wird. Wenn diese Art von Defekt in Bildpunkten existiert, bekommt ein durch das Farbfilter erzeugtes Bild niedrigen Kontrast und wird unscharf. Ziffer 2 in Fig. 2A oder 1A ist eine Lichtabschirmungsfläche.
Die Fig. 1A und 1B stellen ein Herstellungsverfahren eines Farbfilters gemäß der vorliegenden Erfindung dar, bei dem jeder der gefärbten Abschnitte 17 so gebildet wird, dass die lichtdurchlässigen Flächen 7 vollständig bedeckt sind und zusammenhängend über eine Mehrzahl von lichtdurchlässigen Flächen, das heißt, in Form von Streifen, gebildet ist. Da lichtabschirmende Flächen zwischen den lichtdurchlässigen Flächen durch Ausbildung der farbigen Abschnitte in Streifenform ebenfalls mit der gefärbten Schicht bedeckt sind, ist es möglich, das Auftreten jeder freien Fläche zu vermeiden. Daher ist ein solches Farbfilter bevorzugt, weil ein durch das Farbfilter erzeugtes Bild lebendig wird. Im übrigen sind die Aufzeichnungsrichtung und die Anordnung der Bildpunkte der Farben R, G und B bei Bildung der streifenartigen gefärbten Abschnitte durch ein Tintenstrahlsystem nicht auf die Darstellung in den Fig. 1A und 1B beschränkt.
Ein bevorzugtes Verfahren zur kontinuierlichen bzw. zusammenhängenden Bildung des oben erwähnten gefärbten Abschnitts über eine Mehrzahl von lichtdurchlässigen Flächen wird anschließend beschrieben.
Die Erfinder haben eine ausführliche Untersuchung durchgeführt. Im Ergebnis wurde festgestellt, dass es wichtig ist, die Benetzbarkeit eines Farbfilter-Trägers mit Tinte einzustellen, welche durch Eigenschaften sowohl der eingesetzten Tinte als auch der Oberfläche des Farbfilter-Trägers (einer Tintenauftragfläche) bestimmt wird. Spezieller wird die Breite der gebildeten Streifen ungleichmäßig, wenn bei Bildung der streifenartigen gefärbten Abschnitte der hydrophile Charakter der Tintenauftragsfläche wenig ausgeprägt ist, und an bestimmten Stellen werden sogenannte zusammengezogene Teile gebildet. In diesem Falle wird folglich, wie in Fig. 2B gezeigt, eine freie Fläche auch dann erzeugt, wenn der farbige Abschnitt zur Vermeidung des Auftretens von freien Flächen in Streifenform gebildet wird. Daher ist der Kontrast eines mit einem solchen Farbfilter erzeugten Bildes verringert.
Fig. 2B illustriert das Auftreten der freien Fläche infolge der zusammengezogenen Teile 60 in dem Fall, dass die Tintenauftragsfläche zu wenig hydrophil ist. Insbesondere auf abgerissenen Abschnitten 70, in denen die Ausprägung der hydrophilen Eigenschaften geringer ist (Abschnitten, die leichter Tinte abstoßen), kann ein Streifen teilweise unterbrochen sein, und so kann die lichtdurchlässige Fläche des Trägers in einigen Fällen vollständig freiliegen. Das Auftreten einer freien Fläche infolge dieser Erscheinung ist kein Problem, welches durch das in der Vergangenheit bei der Herstellung von Farbfiltern benutztes Pigmentdispergierungsverfahren hervorgerufen wird, sondern ein spezielles Problem, welches bei der Herstellung von Farbfiltern mit dem Tintenstrahlsystem auftritt.
Wie oben beschrieben, reicht die bloße Anordnung der Tintentröpfchen in Streifenform nicht aus, wenn ein farbiger Abschnitt zur Vermeidung des Auftretens an freien Flächen infolge der geringen Genauigkeit des Auftreffens der Tintentröpfchen in Streifenform gebildet wird. Es ist daher erforderlich, die Benetzbarkeit des Trägers an der Tintenauftragsfläche auf einen optimalen Wert einzustellen. Um dies zu erreichen, ist es erforderlich, die Oberflächenspannung einer benutzten Tinte und die hydrophilen Eigenschaften der Trägeroberfläche geeignet einzustellen. Nachfolgend werden bevorzugte Bedingungen hierfür angegeben:
Oberflächenspannung der Tinte: 20-60 Dyn/cm, bevorzugt 24-55 Dyn/cm, noch bevorzugter 28-50 Dyn/cm.
Oberfläche des Farbfilter-Trägers: Bildung einer Tintenaufnahmeschicht durch ein hydrophiles Polymeres oder Einsatz eines Glas- oder Kunststoffträgers, von dem Fette und Öle durch Waschen entfernt wurden.
Es ist bevorzugt, in geeigneter Weise beide Bedingungen zu erfüllen und hiermit die streifenartigen gefärbten Abschnitte durch das Tintenstrahlsystem zu bilden. Die Einstellung der Oberflächenspannung einer Tinte im oben genannten bevorzugten Bereich kann durch Auswahl der Art und Menge eines der Tinte beigefügten wasserlöslichen Lösungsmittels bewirkt werden.
Beispiele des bevorzugten, der Tinte beigemischten Lösungsmittels sind: Alkylalkohol mit 1-4 Kohlenstoffatomen, etwa Methylalkohol, Ethylalkohol, n- Propylalkohol, Isopropylalkohol, n-Butylalkohol, sec-Butylalkohol und tert- Butylalkohol; Amide, wie etwa Dimethylformamid und Dimethylacetamid; Ketone und Ketonalkohole, wie etwa Azeton und Diazetonalkohol; Ether, wie Tetrahydrofuran und Dioxan; Polyalkylenglykole, wie etwa Polyethylenglykol und Polypropylenglykol; Alkylenglykole, deren Alkylenteil 2-6 Kohlenstoffatome hat, wie etwa Ethylenglykol, Propylenglykol, Butylglykol, Triethylenglykol, Thiodiglykol, Hexylenglykol und Diethylenglykol; 1,2,6-Hexantriol; Glycerol; niedere Alkylether mehrwertiger Alkohole, wie Ethylenglykol-monomethyl-(oder monoethyl-)ether, Diethylenglykolmonomethyl-(oder monoethyl-)ether und Triethylenglykolmonomethyl-(oder monoethyl-)ether; N-methyl-2-pyrrolidon; 2- Pyrrolidon und 1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon o.ä.
Es kann auch ein oberflächenaktives Mittel, wie etwa ein nicht-ionisches oberflächenaktives Mittel oder ein anionisches oberflächenaktives Mittel verwendet werden. Die Oberflächenspannung der Tinte, der eine Auswahl dieser wasserlöslichen Lösungsmittel und/oder oberflächenaktiven Mittel hinzugefügt wurde, kann mittels eines Oberflächenspannungs-Ausgleichsmessers vom Wilhelmy-Typ o.ä. gemessen werden.
Die Viskosität einer für das Tintenstrahlsystem geeigneten Tinte liegt im Bereich zwischen 1,2 und 20 cP, bevorzugt zwischen 1,5 und 10 cP und noch bevorzugter zwischen 1,5 und 8 cP, mit Blick auf die Austrageigenschaften der Tinte, die Ausbreitung eines Tintenpunktes bei Auftreffen eines Tintentröpfchens o.ä.
Um die Oberfläche eines Farbfilter-Trägers in der oben beschriebenen Weise hydrophil zu machen, kann ein gründliches Waschen einer Glasoberfläche ausreichen. Es ist jedoch zu bevorzugen, eine Schicht einer der nachfolgenden Verbindungen auf der Trägeroberfläche auszubilden. Beispiele solcher Verbindungen sind: synthetische Harze, etwa Polyvinylpyrrolidon, Polyvinylalkohol, Polyvinylacetal, Polyurethan, Carboxymethylzellulose, Polyester, Polyacrylsäureester, Hydroxyethylzellulose, Hydroxypropylzellulose, Melaminharze und modifizierte Produkte dieser Polymere; natürliche Harze wie Albumin, Gelatine, Kasein, Stärke, cationische Stärke, Gummi arabicum und Natriumalginat - diese Aufzählung ist jedoch nicht erschöpfend. Von diesen sind Zellulosederivate, wie Hydroxydpropylzellulose, mit besonderem Vorteil zu nutzen. Eine Mehrzahl dieser Verbindungen kann gleichzeitig benutzt werden.
Die Kombination der Tintenzusammensetzung mit dem hydrophilen Träger - wie oben beschrieben - kann das Auftreten von freien Flächen infolge der zusammengezogenen Teile, wie in Fig. 2 dargestellt, verhindern. In besonders bevorzugter Weise ist es wirkungsvoller, einen Anfangskontaktwinkel zwischen ihnen von 60º oder niedriger, bevorzugt von 50º oder niedriger, einzustellen.
Der Anfangskontaktwinkel in der hier benutzten Bedeutung dieses Begriffes ist ein Kontaktwinkel, der unmittelbar nach dem In-Kontakt-Bringen der Tinte mit der Trägeroberfläche gemessen wird, bevorzugt innerhalb einer Minute nach dem Erstkontakt. Kontaktwinkel, die nach einer längeren Zeit als diesem Grenzwert gemessen werden, sind durch die Verdunstung von Komponenten der Tinte, beispielsweise Wasser, verfälscht und daher nicht bevorzugt zu verwenden. Die Menge eines Tintentröpfchens bei Messung des Anfangskontaktwinkels kann frei gewählt werden. Jedoch wird der Anfangskontaktwinkel bevorzugt mit einer Menge von 10 jA oder kleiner gewählt, weil er tendenziell durch die Schwerkraft beeinflusst wird, wenn das Tintentröpfchen einen gewissen Umfang annimmt und daher kann die Messung dann möglicherweise ungenau werden.
Der Anfangskontaktwinkel kann direkt mittels eines kommerziell verfügbaren Goniometers o. ä. gemessen werden.
Ein Verfahren wie das Schleuderbeschichten, Walzenbeschichten, Stangenbeschichten, Sprühbeschichten oder Eintauchbeschichten kann zur Ausbildung der Filme der oben erwähnten Komponenten auf der Tintenauftragsfläche benützt werden.
Als Färbemittel (Färbematerialien), die in den Tinten zur Bildung der farbigen Abschnitte der Farben R, G und B benutzt werden, können verschiedene Farbstoffe oder Pigmente eingesetzt werden, die bisher bei Tintenstrahl- Aufzeichnungsverfahren verwendet werden. Von diesen sind unter dem Blickwinkel der Verbesserung der Temperatur- und Lichtbeständigkeit o. ä. organische Pigmente bevorzugt. Als Verfahren zur Ausbildung schwarzer Matrizen, die bei dieser Ausführungsform als Lichtabschirmflächen dienen, sind folgende zu erwähnen: In dem Fall, dass die schwarzen Matrizen direkt auf dem Träger gebildet werden, wird ein Verfahren angewandt, bei dem ein Metallfilm durch Sputtern oder Vakuumabscheidung auf dem Träger gebildet und dieser Film durch einen photolithographischen Prozess strukturiert wird. In dem Fall, dass die schwarzen Matrizen auf der Harzzusammensetzung gebildet werden, wird eine Mustergebung durch ein allgemein bekanntes photolithographisches Verfahren unter Einsatz eines schwarzen Resists benutzt. Hierauf sind die im Rahmen der Erfindung anwendbaren Verfahren aber nicht beschränkt.
Bei der oben beschriebenen Ausführungsform wurde ein Beispiel beschrieben, dass ein Träger für das Farbfilter mit den schwarzen Matrizen versehen wird. Das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren kann jedoch auf ein Farbfilter angewandt werden, welches in einer Flüssigkristallanzeige vom sogenannten BM-On-Array-Typ angewandt werden, bei dem die schwarzen Matrizen in der Flüssigkristallanzeige auf einem dem Farbfilter gegenüber liegenden Träger angebracht sind.
Fig. 3 zeigt eine Querschnittsdarstellung einer TFT-Farb-LCD-Anzeige, bei der das Farbfilter gemäß der vorliegenden Erfindung angebracht ist. Die Farb- Flüssigkristallanzeige wurde durch Vereinigen eines Farbfilterdünnschichtträgers und eines Trägers 12 gegenüber dem Farbfilter-Träger 1 und Einfüllen einer flüssigkristallinen Verbindung 10 in einem Zwischenraum zwischen den Trägern gebildet. TFT (nicht dargestellt) und transparente Pixelelektroden 11 sind in Form einer Matrix innen auf dem Träger 12 gebildet. Ein Farbfilter 9 ist in einer Position gegenüber der Pixelelektrode 11 innen auf dem anderen Träger 1 gebildet. Eine transparente (gemeinsame) Gegenelektrode 15 ist darauf auf dem Farbfilter 9 gebildet. Weiterhin sind Orientierungsschichten 13 in den Oberflächen beider Träger ausgebildet. Flüssigkristallmoleküle können nach einer Reibe-Behandlung dieser Schichten in eine festgelegte Richtung orientiert werden. Polarisierende Platten 14 sind auf die äußeren Oberflächen beider Glasträger aufgebunden. Die Flüssigkristallverbindung 10 wird in einem Zwischenraum (von etwa 2 bis 5 um Dicke) zwischen diesen Glasträgern eingefüllt. Als eine Rückseitenbeleuchtung 16 wird eine Kombination aus einer Fluoreszenz-Lampe und einer Streuplatte (die beide nicht gezeigt sind) eingesetzt. Die Flüssigkristallverbindung 10 wird als Schalter zur Änderung des Transmissionsvermögens von Strahlung von der Rückflächenbeleuchtung 16 genutzt, wodurch eine Anzeige gebildet wird. Ziffer 6 bezeichnet eine Schutzschicht, Ziffer 3 eine Harzschicht, Ziffer 2 eine schwarze Matrix und Ziffer 17 gefärbte Abschnitte.
Nachfolgend wird eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Die Fig. 4A bis 4F zeigen ein Flussdiagramm zur Illustration eines weiteren Herstellungsverfahrens eines Farbfilters für Flüssigkristalle gemäß der vorliegenden Erfindung, und sie zeigen ein Beispiel des Aufbaus des Farbfilters für Flüssigkristalle gemäß der vorliegenden Erfindung.
Bei der Erfindung wird allgemein ein Glasträger als Träger verwendet. Es muß jedoch nicht notwendigerweise ein Glasträger benutzt werden, so lange der Träger die für ein Farbfilter für Flüssigkristalle benötigten Eigenschaften, wie etwa Transparenz und mechanische Stabilität, hat.
Fig. 4A stellt die Bildung schwarzer Matrizen als Lichtabschirmflächen auf einem Glasträger 1 mit lichtdurchlässigen Flächensieben (Öffnungen) dar. Eine Harzzusammensetzung, deren Benetzbarkeit durch Tinte und/oder deren Tintenabsorptionsvermögen in ihren belichteten Abschnitten durch Bestrahlung oder Bestrahlung und Wärmebehandlung verringert ist, wird dann auf den Träger 1, auf dem vorher die schwarzen Matrizen 2 ausgebildet wurden, aufgebracht und nach Bedarf vorgebacken, wodurch eine Harzschicht 3 gebildet wird (Fig. 4B). Im übrigen wird bei dieser Ausführungsform ein Beispiel beschrieben, bei dem die Schicht der Harzzusammensetzung allein durch Bestrahlung zur Reaktion gebracht wurde. Es kann jedoch auch eine Harzzusammensetzung eingesetzt werden, die sowohl einer Bestrahlung als auch einer Wärmebehandlung unterzogen wird. Bezüglich des Verfahrens für die Ausbildung der Harzschicht bestehen keine besonderen Limitierungen und es kann ein Beschichtungsverfahren wie das Schleuderbeschichten, Walzenbeschichten, Stangenbeschichten, Sprühbeschichten oder Eintauchbeschichten benutzt werden.
Die Harzschicht wird dann einer mustergebenden Belichtung in Form von Streifen in Abschnitten unterzogen, die den vom Licht durch die schwarzen Matrizen 2 abzuschirmenden Flächen entsprechen. Es wird eine Maske 4 mit Öffnungen in Form eines Streifens eingesetzt, wodurch das Harz derart reagiert, dass Wände 8 (belichtete Abschnitte) zur Verhinderung von Farbmischungen erhalten werden (Fig. 4C). Danach wird die Harzschicht in den Farben R, G oder B auf Flächenniveau unter Einsatz eines Tintenstrahlkopfes 5 gefärbt (Fig. 4D). Die aufgebrachten Tinten werden bei Bedarf getrocknet.
Als nach der mustergebenden Belichtung eingesetzte Fotomaske 4 wird eine Fotomaske mit Öffnungen zum Freilegen der Harzschicht in Streifenform in jenen Abschnitten eingesetzt, die den vom Licht durch die schwarzen Matrizen 2 abzuschirmenden Flächen entsprechen. Im Hinblick auf das Erfordernis eines Austrags der Tinte in ziemlich großer Menge zur Verhinderung von Färbungsfehlern an einer Grenze zwischen der schwarzen Matrix und der Öffnung 7 als lichtdurchlässiger Fläche ist dabei der Einsatz einer Maske mit Öffnungen bevorzugt, die schmaler als die lichtabschirmende Breite der schwarzen Matrix sind.
Als beim Färben benutzte Tinte können sowohl Tinten mit Färbematerialien als auch Pigmenttinten verwendet werden. Als Tintenstrahlsystem kann ein solches vom Bubble-Jet-Typ, das als energieerzeugendes Element einen elektrothermischen Wandler benutzt, oder ein solches vom Piezo-Jet-Typ eingesetzt werden, welches ein piezoelektrisches Element benutzt. Eine Färbefläche und ein Färbemuster können optional voreingestellt werden.
Fig. 5A und 5B zeigen jeweils dis Farbfilter gemäß der vorliegenden Erfindung in einer Draufsicht. Die mustergebende Belichtung kann entweder in Streifenform - wie in Fig. 5A dargestellt - oder in Matrixform erfolgen - wie in Fig. 5B dargestellt. Die Fig. 6A und 68 zeigen jeweils beispielartig Färbeverfahren.
Fig. 6A stellt ein Verfahren dar, bei dem Pixel in der selben Farbe durch Unterteilung der Pixel in Abschnitte gefärbt werden, während Fig. 6B ein Verfahren darstellt, bei dem Pixel in der selben Farbe zusammenhängend gefärbt werden. Um Fehlstellen in der Farbbildung in Längsrichtung des Pixels zu verhindern, kann das Pixel vorzugsweise mit aufeinander folgenden Tintenpunkten gefärbt werden, wie in Fig. 6B dargestellt. Das Färben ist jedoch nicht auf dieses Verfahren beschränkt. Bei dieser Ausführungsform wurde ein Beispiel beschrieben, in dem die schwarzen Matrizen auf dem Träger gebildet sind. Es tritt jedoch kein besonderes Problem auf, wenn die schwarzen Matrizen auf der Harzschicht Nachbildungen der Harzschicht oder den Farben oder auf einem Träger gegenüber dem Farbfilter-Träger gebildet werden. Ihre Form ist nicht auf diese Ausführungsform beschränkt. Als Beispiele für ein Verfahren zur Bildung der schwarzen Matrizen kann allgemein ein Verfahren erwähnt werden, bei dem ein Metallfilm durch Sputtern unter Vakuumbedampfung auf dem Träger gebildet und dieser Film durch einen photolithographischen Prozess strukturiert wird, oder ein Verfahren, bei dem ein schwarzes lichtempfindliches Harz zur direkten Strukturierung mittels eines photolithographischen Prozesses benutzt wird. Hierauf sind die möglichen Verfahren aber nicht beschränkt.
Die so gefärbte Harzschicht wird dann zu ihrer Härtung einer Bestrahlung und/oder Wärmebehandlung unterzogen (Fig. 4E) und nach Bedarf wird eine Schutzschicht 6 auf der Harzschicht ausgebildet (Fig. 4F).
Als Schutzschicht kann ein Harzmaterial vom lichthärtenden Typ, thermohärtenden Typ oder licht- und thermohärtenden Typ oder eine durch Vakuumbedampfung, Sputtern o. ä. erzeugter anorganischer Film dienen. Jedes Material kann benutzt werden, sofern es eine ausreichende Transparenz für den Einsatz in einem Farbfilter hat und einen nachfolgenden ITO-Bildungsverfahren, Orientierungsschichtbildungsverfahren u. s. w. widersteht.
Um ein Farbfilter herzustellen, bei dem die gefärbten Abschnitte, die durch die schwarzen Matrizen definierten Öffnungen vollständig überdecken und jeder der gefärbten Abschnitte zusammenhängend über eine Mehrzahl der Öffnungen aufgebaut ist - das heißt, in Form eines Streifens, wie in Fig. 6B dargestellt - ist es erforderlich, die Benetzbarkeit des Farbfilter-Trägers durch Tinte, welche durch die Eigenschaften sowohl der eingesetzten Tinte als auch einer Oberfläche des Farbfilter-Trägers (einer Tintenauftragsfläche) bestimmt ist, geeignet einzustellen. Um dies zu erreichen, ist es erforderlich, die Oberflächenspannung der eingesetzten Tinte und die hydrophilen Eigenschaften der Trägeroberfläche einzustellen.
Geeignete Bedingungen hierfür sind die folgenden:
Die Oberflächenspannung der Tinte liegt im Bereich zwischen 20 und 60 Dyn/cm, bevorzugt zwischen 24 und 55 Dyn/cm, noch spezieller zwischen 28 und 50 Dyn/cm, und als Oberfläche des Farbfilter-Trägers wird ein hydrophiles Polymeres eingesetzt.
Die geeignete Auswahl weiterer Bedingungen erlaubt die Bildung der streifenartigen gefärbten Abschnitte mittels eines Tintenstrahl-Aufzeichnungsverfahrens. Wie oben beschrieben, kann die Einstellung der Oberflächenspannung der Tinte im bevorzugten Bereich durch Auswahl der Art und Menge eines der Tinte beigemischten wasserlöslichen Lösungsmittels erreicht werden. Es ist auch von Vorteil, einen Kontaktwinkel so zu wählen, dass er in den oben erwähnten Bereich fällt.
Bei dieser Ausführungsform können die Bedingungen zum Färben in Streifenform weniger streng gehandhabt werden als bei der ersten Ausführungsform, weil die Wände zur Verhinderung von Farbmischungen vorgesehen sind.
Fig. 7A bis 7F steilen ein Herstellungsverfahren eines Farbfilters zum Einsatz in einer Flüssigkristallanzeige dar, bei dem schwarze Matrizen auf einem Träger gegenüber einem Farbfilter-Träger vorgesehen sind.
Ein Verfahren, bei dem die schwarzen Matrizen auf dem gegenüber liegenden Träger und nicht auf dem Farbfilter-Träger angeordnet sind, ist als Verfahren zur Verbesserung der Apertur-Effizienz nützlich.
Eine Harzzusammensetzung mit gutem Absorptionsvermögen für wasserbasierte Tinte (wobei das Tintenabsorptionsvermögen in ihren belichteten Abschnitten durch Bestrahlung oder Bestrahlung und Wärmebehandlung verringert wird), wird auf einen Glasträger 1 gemäß Fig. 7A aufgebracht und bedarfsweise vorgebacken, um eine Harzschicht 3 mit einem Tintenabsorptionsvermögen zu erzeugen, welches in ihren belichteten Abschnitten durch Bestrahlung oder Bestrahlung und Wärmebehandlung verringert ist (Fig. 7B).
Eine mustergebende Belichtung wird dann mittels einer Fotomaske 4 ausgeführt, wodurch das Tintenabsorptions- bzw. -aufnahmevermögen der Harzschicht 3 in den belichteten Abschnitten 8 erniedrigt wird, um Wände zur Verhinderung einer Farbmischung zu bilden (Fig. 7C). Danach werden unbelichtete Abschnitte der Harzschicht separat in den Farben R, G und B in Form von Streifen unter Einsatz eines Tintenstrahlkopfes 5 gefärbt (Fig. 7D). Die aufgebrachten Tinten werden nach Bedarf getrocknet. Um Fehler bei der Farbgebung zu verhindern, ist es wichtig, die Breite des dem Licht ausgesetzten Abschnitts 8, welcher zugleich die die Farbmischung verhindernde Wand ist, schmaler als die jenige der (nicht dargestellten) schwarzen Matrix auf dem gegenüber liegenden Träger zu wählen.
Die Fig. 8A bis 8F stellen ein weiteres Herstellungsverfahren eines Farbfilters für Flüssigkristalle gemäß der vorliegenden Erfindung dar und zeigen ein Beispiel des Aufbaus des Farbfilters für Flüssigkristalle gemäß der vorliegenden Erfindung. Fig. 8A zeigt die Bildung schwarzer Matrizen auf einem Glasträger 1 mit lichtdurchlässigen Flächen 7 (durch die schwarzen Matrizen definierten Öffnungen). Eine Harzzusammensetzung, deren Benetzbarkeit durch die Tinte und/oder deren Aufnahmevermögen für Tinte in ihren belichteten Abschnitten durch Bestrahlung oder Bestrahlung und Wärmebehandlung verbessert wird, wird dann auf den Träger 1 aufgebracht, auf dem vorab die schwarzen Matrizen 2 gebildet wurden, und nach Bedarf vorgebacken, um eine Harzschicht 3 zu bilden (Fig. 8B). Bei dieser Ausführungsform wird im übrigen ein Beispiel beschrieben, bei dem die Schicht der Harzzusammensetzung allein durch Bestrahlung reagiert. Es kann jedoch auch ohne Probleme eine Harzzusammensetzung eingesetzt werden, die sowohl einer Bestrahlung als auch einer Wärmebehandlung ausgesetzt wird.
Nachdem die Harzschicht dann vorab unter Einsatz einer Maske 4 vorab einer mustergebenden Belichtung ausgesetzt wurde, damit die Harzzusammensetzung reagiert (Fig. 8C, bei dieser Ausführungsform dienen unbelichtete Abschnitte 8' als Wände zur Verhinderung einer Farbmischung), werden die belichteten Abschnitte der Harzschicht unter Einsatz eines Tintenstrahlkopfes 5 separat in den Farben R, G und B gefärbt (Fig. 8D). Die aufgebrachten Tinten werden im Bedarfsfall getrocknet.
Die so gefärbte Harzschicht wird dann einer Bestrahlungs- und/oder Wärmebehandlung zur Aushärtung unterzogen (Fig. 8E), und eine Schutzschicht 6 wird bei Bedarf auf der Harzschicht ausgebildet (Fig. 8F).
Als bei der mustergebenden Belichtung verwendete Fotomaske 4 wird eine Fotomaske mit Öffnungen zum Belichten der Harzschicht 3 in Streifenform in den durch einen Tintenstrahlkopf 5 zu färbenden Abschnitten verwendet. Im Hinblick auf die Notwendigkeit eines Austrags von Tinte in ziemlich großer Menge zur Verhinderung von Fehlstellen der Färbung an der Grenze zwischen der schwarzen Matrix und der Öffnung ist es hierbei von Vorteil, eine Maske mit Öffnung einzusetzen, welche größer als die durch die schwarzen Matrizen definierten Öffnungen sind.
Die Fig. 9A und 9B stellen Farbfilter gemäß der vorliegenden Erfindung in einer Draufsicht auf den Träger dar. Die mustergebende Belichtung kann entweder in Streifenform - wie in Fig. 9A dargestellt - oder in Matrixform erfolgen, wie in Fig. 9B dargestellt.
Die Fig. 10A bis 10E illustrieren ein weiteres Herstellungsverfahren eines Farbfilters zur Benutzung in einer Flüssigkristallanzeige, wobei schwarze Matrizen auf einem Träger gegenüber einem Farbfilter-Träger vorgesehen sind.
Eine Harzzusammensetzung, deren Tintenaufnahmevermögen in ihren dem Licht ausgesetzten Abschnitten durch Bestrahlung oder Bestrahlung und Wärmebehandlung erhöht wird, wird - wie in Fig. 10A gezeigt - auf einen Glasträger 1 aufgebracht und nach Bedarf vorgebacken, um eine Harzschicht 3 zu bilden, deren Tintenabsorptionsvermögen in ihren belichteten Abschnitten durch Bestrahlung oder Bestrahlung und Wärmebehandlung erhöht ist (Fig. 10B).
Dann wird eine mustergebende Belichtung mittels einer Fotomaske 4 ausgeführt, wobei das Tintenaufnahmevermögen der Harzschicht 3 in den belichteten Abschnitten 8 erhöht wird (Fig. 10C). Danach werden die belichteten Abschnitte der Harzschicht separat in den Farben R, G und B in Form von Streifen unter Einsatz eines Tintenstrahlkopfes 5 gefärbt (Fig. 10D). Die aufgebrachten Tinten werden nach Bedarf getrocknet. Um Färbungsfehler bzw. -fehlstellen zu vermeiden, ist es wichtig, die Breite der die Farbmischung verhindernden Wand (des unbelichteten Abschnitts) 8' schmaler als die jenige der (nicht dargestellten) schwarzen Matrix auf dem gegenüber liegenden Träger zu machen.
Die Fig. 11 und 12 zeigen Querschnifitsdarstellungen von farbigen TFT- Flüssigkristallanzeigen, bei denen das Farbfilter gemäß der vorliegenden Erfindung angebracht ist. Deren Form ist übrigens nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt.
Eine Farb-Flüssigkristallanzeige wird allgemein durch Vereinigung eines Farbfilter- Träger 1 und eines Trägers 14 gegenüber dem Farbfilter-Träger 1 und Einfüllen einer Flüssigkristallverbindung 12 in einem Zwischenraum zwischen den Trägern hergestellt. TFT-Dünnschichttransistoren (nicht dargestellt) und transparente Bildpunktelektroden 13 sind in Matrixform innen auf dem Träger 14 gebildet. Ein Farbfilter 9 ist innen auf dem anderen Träger derart angeordnet, dass die Anordnung der Färbematerialien der Farben R, G und B sich in Positionen gegenüber den Bildpunktelektroden befindet. Eine (gemeinsame) transparente Gegenelektrode 10 ist über dem Farbfilter 9 gebildet. Schwarze Matrizen 2 sind gewöhnlich auf der Seite des Farbfilter-Trägers gebildet (Fig. 11), hier sind sie aber auf der Seite des gegenüber liegenden TFT-Trägers in einer Flüssigkristallanzeige des BM-On-Array- Typs gebildet (Fig. 12). Weiterhin sind im Inneren auf den Oberflächen beider Träger Orientierungsschichten 11 gebildet. Flüssigkristallmoleküle können durch Reiben dieser Schichten dazu gebracht werden, sich in eine vorbestimmte Richtung auszurichten. Polarisierung der Platten 15 sind auf die äußeren Oberflächen beider Glasträger aufgebracht. Die Flüssigkristallverbindung 12 ist in dem Zwischenraum (von etwa 2 bis 5 um Dicke) zwischen diesen Glasträgern eingefüllt. Als Rückseitenbeleuchtung wird allgemein eine Kombination aus einer Fluoreszenz- Lampe und einer Streulampe (die beide nicht gezeigt sind), eingesetzt. Die Flüssigkristallverbindung 12 wird dazu gedacht, als Schalter zur Änderung des Transmissionsvermögens der Strahlung von der Rückflächenbeleuchtung zu wirken, wodurch eine Anzeige gebildet wird. Die Bezugsziffern 8 und 8' bezeichnen einen belichteten bzw. einen unbelichteten Abschnitt. Die anderen Bezugsziffern in Fig. 11 und 12 haben die gleiche Bedeutung wie in Fig. 3.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend genauer anhand der nachfolgenden Beispiele beschrieben. Jedoch ist die Erfindung nicht auf diese Beispiele beschränkt. Im übrigen bedeuten alle Angaben von "Teil" oder "Teilen" und "%" in den nachfolgenden Beispielen Gewichtsteile oder Gewichtsprozente, so lange nichts anderes angegeben ist.

Beispiel 1:

Eine Harzzusammensetzung mit Hydroxypropylzellulose HPC-H (Produkt der Nippon Soda Co., Ltd.) wurde durch Schleuderbeschichten auf eine Tintenaufnahmeschicht auf einem Glasträger mit einer Mehrzahl von lichtdurchlässigen Flächen von 60 um bis 150 um Größe aufgebracht und mit schwarzen Matrizen gemäß Fig. 1A versehen und bei 90ºC 10 Minuten vorgebacken.
Unter Einsatz eines Tintenstrahlkopfes wurden farbige Abschnitte in den Farben R, G und 8 dann in Form von Streifen mit einer Breite von 80 um mit entsprechenden Tinten der Farben R, G und B gemäß Fig. 1A ausgebildet, wobei die nachfolgende Mischung eingesetzt wurde.
Die so gebildeten gefärbten Abschnitte wurden dann 1 Stunde bei 230ºC gebacken. Ein warmhärtendes Zweikomponentenharz wurde nachfolgend durch Schleuderbeschichten auf die Schicht der Harzzusammensetzung aufgetragen, so dass sich eine Schichtdicke von 1 um ergab. Die so gebildete Schicht wurde einer Wärmebehandlung bei 250ºC für 30 Minuten zur Härtung unterzogen, wodurch insgesamt ein Farbfilter für Flüssigkristalle erhalten wurde.

Tintenmischung:

Ethylenglykol 20%
Isopropylalkohol 5%
Farbstoff R, G oder B, wie unten beschrieben 3%
Wasser 72
Roter Farbstoff (R): Mischung aus C. I. Acid Red 35/Acid Yellow 23
Grüner Farbstoff (G): Mischung aus C. I. Acid Blue 9/Acid Yellow 23
Blauer Farbstoff (B): Mischung aus C. I. Acid Blue 9/Acid Red 35.
Die Oberflächenspannungen der erwähnten Tinten wurden gemessen und es wurde ein Wert von 48 Dyn/cm gefunden. Jede hatte eine Viskosität von 1,8 cP. Der Anfangskontaktwinkel der Tinten war 30º.

Beispiel 2:

Eine Harzzusammensetzung mit Hydroxypropylzellulose HPC-H (Produkt der Nippon Soda Co., Ltd.) wurde durch Schleuderbeschichten auf eine Tintenaufnahmeschicht auf einem Glasträger mit einer Mehrzahl von lichtdurchlässigen Flächen von 50 um bis 130 um Größe aufgebracht und mit schwarzen Matrizen gemäß Fig. 1A versehen und bei 90ºC 15 Minuten vorgebacken.
Unter Einsatz eines Tintenstrahldruckers wurden farbige Abschnitte in den Farben R, G und B dann in Form von Streifen mit einer Breite von 60 um mit entsprechenden Tinten der Farben R, G und B gemäß Fig. 1A ausgebildet, wobei die nachfolgende Mischung eingesetzt wurde.
Die so gebildeten gefärbten Abschnitte wurden dann 1 Stunde bei 230ºC gebacken. Ein warmhärtendes Zweikomponentenharz wurde nachfolgend durch Schleuderbeschichten auf die Schicht der Harzzusammensetzung aufgetragen, so dass sich eine Schichtdicke von 1 um ergab. Die so gebildete Schicht wurde einer Wärmebehandlung bei 250ºC für 30 Minuten zur Härtung unterzogen, wodurch insgesamt ein Farbfilter für Flüssigkristalle erhalten wurde.

Tintenmischung:

Ethylenglykol 20%
Diethylenglykol 2%
Ethylalkohol 2%
Farbstoff R, G oder B, wie unten beschrieben 2,5%
Wasser 72,5%
Roter Farbstoff (R): Mischung aus C. I. Acid Red 35/Acid Yellow 23
Grüner Farbstoff (G): Mischung aus C. I. Acid Blue 9/Acid Yellow 23
Blauer Farbstoff (B): Mischung aus C. I. Acid Blue 9/Acid Red 35.
Die Oberflächenspannungen der erwähnten Tinten wurden gemessen und es wurde ein Wert von 58 Dyn/cm gefunden. Jede hatte eine Viskosität von 1,9 cP. Der Anfangskontaktwinkel der Tinten war 28º.

Vergleichsbeispiel 1:

Ein Farbfilter für Flüssigkristalle wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass anstelle der beim Beispiel 1 verwendeten Tinten die nachfolgenden Tinten benutzt wurden.

Tintenmischung:

Ethylenglykol 20%
Farbstoff R, G oder B (wie in Beispiel 1) 3%
Wasser 77%
Die obigen Tinten hatten jeweils eine Oberflächenspannung von 66 Dyn/cm und eine Viskosität von 1,8 cP. Der Anfangskontaktwinkel der Tinten war 35º.

Vergleichsbeispiel 2:

Tintenmischung:

Ethylenglykol 20%
Farbstoff R, G oder B (wie in Beispiel 1) 2,5%
Wasser 77,5%
Die obigen Tinten hatten jeweils eine Oberflächenspannung von 62 Dyn/cm und eine Viskosität von 1,7 cP. Der Anfangskontaktwinkel der Tinten war 37º.
Die in den Beispielen 1 und 2 hergestellten Farbfilter für Flüssigkristalle wurden mit einem Lichtmikroskop untersucht. Im Ergebnis konnten keine Defekte, wie etwa freie Flächen bei einzelnen gefärbten Abschnitten R, G und B oder eine Verringerung des Kontrasts, nicht festgestellt werden.
Darüber hinaus wurde jedes der so erhaltenen Farbfilter dazu benutzt, es einer Reihe von Handlungen zu unterwerfen, wie der Bildung einer ITO-Schicht, der Bildung von Orientierungsschichten und dem Einfüllen eines Flüssigkristallmaterials, wodurch eine Farb-Flüssigkristallanzeige gemäß Fig. 3 hergestellt wurde.
Bei Einsatz des so hergestellten Farb-Flüssigkristalldisplays wurden verschiedene Bildmuster auf der Anzeige erzeugt, um die Bilder hinsichtlich ihrer Definition zu bewerten. Gute Ergebnisse wurden mit allen Bildern erhalten. Insbesondere hatte die auf der Basis des Beispiels 1 produzierte Anzeige eine ausgezeichnete Bilddefinition.
Bezüglich der mit den Farbfiltern gemäß den Vergleichsbeispielen erhaltenen Bildern wurde andererseits häufig die Erscheinung des Freiflächen-Durchscheinens beobachtete. Solche Bilder hatten daher einen niedrigen Kontrast und Mängel in der Definition (Auflösung).

Beispiele 3 bis 6 und Vergleichsbeispiele 3 bis 6:

Tests ähnlich denen beim Beispiel 1 wurden dann unter den jeweiligen Bedingungen ausgeführt, die in der nachfolgenden Tabelle 1 genannt sind. Daneben wurden Vergleichstests mit Beispielen 3 bis 6 auf die gleiche Weise wie beim Vergleichbeispiel 1 ausgeführt - mit der Ausnahme, dass die entsprechenden Bedingungen gemäß Tabelle 1 benutzt wurden. Tabelle 1
Die in den Beispielen 3 bis 6 hergestellten Farbfilter für Flüssigkristalle wurden mit einem Lichtmikroskop untersucht. Im Ergebnis konnten keine Defekte, wie etwa freie Flächen bei einzelnen gefärbten Abschnitten R, G und B oder eine Verringerung des Kontrasts, nicht festgestellt werden.
Darüber hinaus wurde jedes der so erhaltenen Farbfilter dazu benutzt, es einer Reihe von Handlungen zu unterwerfen, wie der Bildung einer ITO-Schicht, der Bildung von Orientierungsschichten und dem Einfüllen eines Flüssigkristallmaterials, wodurch eine Farb-Flüssigkristallanzeige gemäß Fig. 3 hergestellt wurde.
Bei Einsatz des so hergestellten Farb-Flüssigkristalldisplays wurden verschiedene Bildmuster auf der Anzeige erzeugt, um die Bilder hinsichtlich ihrer Definition zu bewerten. Gute Ergebnisse wurden mit allen Bildern erhalten.
Bezüglich der mit den Farbfiltern gemäß den Vergleichsbeispielen 3 bis 6 erhaltenen Bildern wurde andererseits häufig die Erscheinung des Freiflächen-Durchscheinens beobachtete. Solche Bilder hatten daher einen niedrigen Kontrast und Mängel in der Definition (Auflösung).

Beispiel 7:

Auf einem Glasträger, auf dem schwarze Matrizen 2 gebildet worden waren, wie in Fig. 4 dargestellt, wurde eine Harzzusammensetzung mit 97 Teilen Acryl- Copolymeren mit der nachfolgenden Zusammensetzung:
Methylmethacrylat 50 Teile
Hydroxyethylmethacrylat 30 Teile
N-Methylacrylamid 20 Teile
und 3 Teilen Triphenylsulfon-Hexafluorantimonat (gelöst in Ethyl-cellosolve, durch Schleuderbeschichtung aufgebracht, so dass sich eine Schichtdicke von 2 um ergab und bei 90ºC 10 Minuten vorgebacken, wodurch eine Harzschicht 3 erhalten wurde.
Abschnitte der Harzschicht 3 auf den schwarzen Matrizen 2 wurden dann einer mustergebenden Belichtung in Streifenform durch eine Fotomaske 4 mit streifenartigen Öffnungen unterzogen, die schmaler als die Breite der schwarzen Matrizen 2 waren. Die derart belichtete Harzschicht wurde weiterhin einer Wärmebehandlung für 1 Minute auf einer 120ºC aufgeheizten heißen Platte unterzogen, wodurch Wände 8 zur Verhinderung einer Farbmischung gebildet wurden. Unter Nutzung eines Tintenstrahlkopfes 5 wurden unbelichtete Abschnitte der Harzschicht 3 in der Streifenform mit aufeinander folgenden Tüpfeln bzw. Punkten von farbigen Tinten der Farben R, B und G gefärbt. Die so aufgebrachten Tinten wurden dann bei 90ºC für 5 Minuten getrocknet. Die Harzschicht wurde nachfolgend zur Härtung einer Wärmebehandlung bei 200ºC für 60 Minuten unterzogen.
Eine lichthärtende Harzzusammensetzung, die ein Epoxyacrylat und einen lichtsensibilisierten Starter enthält, wurde desweiteren durch Schleuderbeschichten auf den gefärbten Träger aufgetragen, so dass sich eine Schichtdicke von 1 um ergab, und bei 90ºC 30 Minuten vorgebacken, um eine Schutzschicht 6 zu bilden. Die so gebildete Schutzschicht 6 wurde dann insgesamt belichtet, um sie zu härten, wodurch ein Farbfilter für Flüssigkristalle erhalten wurde.
Das so hergestellte Flüssigkristall wurde mit einem Lichtmikroskop untersucht. Im Ergebnis wurden keine Defekte - wie etwa eine Farbmischung, Farbunregelmäßigkeiten und Fehlstellen der Färbung - beobachtet.
Dieses Farbfilter für Flüssigkristalle wurde zur Herstellung einer TFT-Flüssigkristallanzeige gemäß Fig. 11 genutzt. Der Betrieb dieser Anzeige ergab, dass lebendige Farbbilder dargestellt werden konnten.

Beispiel 8:

Auf einem Glasträger 1, auf dem schwarze Matrizen 2 gebildet worden waren, wurde eine Harzzusammensetzung mit 97 Teilen Acryl-Copolymeren mit der nachfolgenden Zusammensetzung:
Methylmethacrylat 50 Teile
N-Methylacrylamid 50 Teile
und 3 Teilen Triphenylsulfon-Hexafluorantimonat (gelöst in Ethyl-cellosolve, durch Schleuderbeschichtung aufgebracht, so dass sich eine Schichtdicke von 2 um ergab und bei 90ºC 20 Minuten vorgebacken, wodurch eine Harzschicht 3 erhalten wurde.
Abschnitte der Harzschicht 3 auf den schwarzen Matrizen 2 wurden dann einer mustergebenden Belichtung in Streifenform durch eine Fotomaske 4 mit streifenartigen Öffnungen unterzogen, die schmaler als die Breite der schwarzen Matrizen 2 waren. Die derart belichtete Harzschicht wurde weiterhin einer Wärmebehandlung für 1 Minute auf einer 120ºC aufgeheizten heißen Platte unterzogen, wodurch Wände 8 zur Verhinderung einer Farbmischung gebildet wurden. Unter Nutzung eines Tintenstrahlkopfes 5 wurden unbelichtete Abschnitte der Harzschicht 3 in der Streifenform mit aufeinander folgenden Tüpfeln bzw. Punkten von farbigen Tinten der Farben R, B und G gefärbt. Die so aufgebrachten Tinten wurden dann bei 90ºC für 5 Minuten getrocknet. Die Harzschicht wurde nachfolgend zur Härtung einer Wärmebehandlung bei 200ºC für 60 Minuten unterzogen.
Ein warmhärtendes Zweikomponentenharz (Optomer SS-6688, Produkt von Japan Synthetic Rubber Co., Ltd.) wurde nachfolgend durch Schleuderbeschichten auf die Schicht der Harzzusammensetzung aufgetragen, so dass sich eine Schichtdicke von 1 um ergab, und bei 90ºC 30 Minuten vorgebacken, um eine Schutzschicht 6 zu bilden. Die so gebildete Schutzschicht 6 wurde dann einer Wärmebehandlung bei 200ºC für 30 Minuten zur Härtung unterzogen, wodurch ein Farbfilter für Flüssigkristalle hergestellt wurde.
Das so hergestellte Flüssigkristall wurde mit einem Lichtmikroskop untersucht. Im Ergebnis wurden keine Defekte - wie etwa eine Farbmischung, Farbunregelmäßigkeiten und Fehlstellen der Färbung - beobachtet.
Dieses Farbfilter für Flüssigkristalle wurde zur Herstellung einer TFT-Flüssigkristallanzeige gemäß Fig. 11 genutzt. Der Betrieb dieser Anzeige ergab, dass lebendige Farbbilder dargestellt werden konnten.

Beispiel 9:

Auf einem Glasträger 1, auf dem schwarze Matrizen 2 gebildet worden waren, wurde eine Harzzusammensetzung mit 98 Teilen Acryl-Copolymeren mit der nachfolgenden Zusammensetzung:
Methylmethacrylat 60 Teile
N-Methoxymethylacrylamid 40 Teile
und 2 Teilen Diphenyljod-Hexafluorantimonat (gelöst in Ethyl-cellosolve, durch Schleuderbeschichtung aufgebracht, so dass sich eine Schichtdicke von 2 um ergab und bei 90ºC 10 Minuten vorgebacken, wodurch eine Harzschicht 3 erhalten wurde.
Abschnitte der Harzschicht 3 auf den schwarzen Matrizen 2 wurden dann einer mustergebenden Belichtung in Streifenform durch eine Fotomaske 4 mit streifenartigen Öffnungen unterzogen, die schmaler als die Breite der schwarzen Matrizen 2 waren. Die derart belichtete Harzschicht wurde weiterhin einer Wärmebehandlung für 1 Minute auf einer 120ºC aufgeheizten heißen Platte unterzogen, wodurch Wände 8 zur Verhinderung einer Farbmischung gebildet wurden. Unter Nutzung eines Tintenstrahlkopfes 5 wurden unbelichtete Abschnitte der Harzschicht 3 in der Streifenform mit aufeinander folgenden Tüpfeln bzw. Punkten von farbigen Tinten der Farben R, B und G gefärbt. Die so aufgebrachten Tinten wurden dann bei 90ºC für 5 Minuten getrocknet. Die Harzschicht wurde nachfolgend zur Härtung einer Wärmebehandlung bei 200ºC für 60 Minuten unterzogen.
Ein warmhärtendes Zweikomponentenharz (Optomer SS-6688, Produkt von Japan Synthetic Rubber Co., Ltd.) wurde nachfolgend durch Schleuderbeschichten auf den gefärbten Träger aufgetragen, so dass sich eine Schichtdicke von 1 um ergab, und bei 90ºC 30 Minuten vorgebacken, um eine Schutzschicht 6 zu bilden. Die so gebildete Schutzschicht 6 wurde dann einer Wärmebehandlung bei 200ºC für 30 Minuten zur Härtung unterzogen, wodurch ein Farbfilter für Flüssigkristalle hergestellt wurde.
Das so hergestellte Flüssigkristall wurde mit einem Lichtmikroskop untersucht. Im Ergebnis wurden keine Defekte - wie etwa eine Farbmischung, Farbunregelmäßigkeiten und Fehlstellen der Färbung - beobachtet.
Dieses Farbfilter für Flüssigkristalle wurde zur Herstellung einer TFT-Flüssigkristallanzeige gemäß Fig. 11 genutzt. Der Betrieb dieser Anzeige ergab, dass lebendige Farbbilder dargestellt werden konnten.

Beispiel 10:

Wie in den Fig. 7A bis 7F dargestellt, wurde eine Harzzusammensetzung mit 98 Teilen eines Acryl-Copolymeren mit der folgenden Zusammensetzung:
Acrylsäure 3 Teile
Methylmetacrylat 50 Teile
Hydroxyethylmethacrylat 27 Teile
N-Methylacrylamid 20 Teile
und 2 Teilen Triphenylsulfon-Triflat, aufgelöst in Ethylcellosolve durch Schleuderbeschichtung auf einem Glasträger 1 derart aufgebracht, dass sich eine Beschichtungsdicke von 2 um ergab, und bei 90ºC für 20 Minuten vorgebacken, wodurch eine Harzschicht 3 gebildet wurde.
Teile der Harzschicht 3 wurden dann einer strukturgebenden Belichtung in Streifenform mit der gleichen Fotomaske 4 unterzogen, wie sie beim Beispiel 7 benutzt wurde. Die so belichtete Harzschicht wurde desweiteren einer Wärmebehandlung für 1 Minute auf einer auf 120ºC aufgeheizten heißen Platte unterzogen, wodurch Wände 8 zur Verhinderung einer Farbmischung gebildet wurden. Unter Einsatz eines Tintenstrahlkopfes 5 wurden unbelichtete Abschnitte der Harzschicht 3 in Form eines Streifenmusters mit aufeinander folgenden Punkten farbigen Tinten der Farben R, G und B gefärbt. Die so aufgebrachten Tinten wurden bei 90ºC 5 Minuten getrocknet. Die Harzschicht 3 wurde nachfolgend zur Härtung einer Wärmebehandlung bei 200ºC für 60 Minuten unterzogen.
Eine lichthärtende Harzzusammensetzung, die ein Epoxyacrylat und einen lichtsensibilisierten Initiator enthielt, wurde dann durch Schleuderbeschichtung auf den gefärbten Träger aufgebracht, so dass sich eine Beschichtungsdicke von 1 um ergab, und bei 90ºC für 30 Minuten vorgebacken, wodurch eine Schutzschicht 6 gebildet wurde. Die derart gebildete Schutzschicht 6 wurde dann insgesamt belichtet, um sie zu härten, wodurch ein Farbfilter für Flüssigkristalle erzeugt wurde.
Das so erzeugte Farbfilter für Flüssigkristalle wurde mit einem Träger zusammengefaßt, auf dem schwarze Matrizen auf Seiten des TFT-Trägers gebildet worden waren, wie in Fig. 12 dargestellt, und eine Flüssigkristallverbindung wurde in den Zwischenraum zwischen beiden Trägern eingefüllt, wodurch eine Flüssigkristallanzeige hergestellt wurde. Der Betrieb dieser Anzeige zeigte, dass lebendige Farbbilder dargestellt werden konnten. Außerdem wurden keine Fehler, wie etwa Farbmischungen, Farbunregelmäßigkeiten oder Färbungsfehlstellen bei diesem Farbfilter beobachtet.

Beispiel 11:

Auf einem Glasträger 1, auf dem schwarze Matrizen 2 gebildet worden waren, wie in den Fig. 5A bis 8F dargestellt, wurde Methylphenylpolysilan durch Schleuderbeschichtung mit einer Schichtdicke von 2 um aufgebracht und bei 90ºC für 20 Minuten vorgebacken, wodurch eine Harzschicht 3 gebildet wurde.
Abschnitte der Harzschicht 3 wurden dann einer mustergebenden Belichtung in Streifenform durch eine Fotomaske 4 mit streifenförmigen Öffnungen unterzogen, die breiter als eine durch die schwarzen Matrizen 2 definierte Öffnung 7 waren, wodurch Wände 8 zur Verhinderung einer Farbmischung gebildet wurden.
Unter Einsatz eines Tintenstrahlkopfes 5 wurden die belichteten Abschnitte der Harzschicht 3 in Form des Streifenmusters mit aufeinander folgenden Punkten von Farbstofftinten der Farben R, G und B gefärbt. Die aufgebrachten Tinten wurden bei 90ºC 5 Minuten getrocknet. Die Harzschicht 3 wurde nachfolgend zur Härtung einer Wärmebehandlung bei 200ºC für 60 Minuten unterzogen.
Ein warmhärtendes Zweikomponentenharz (Optomer SS-6688, Produkt von Japan Synthetic Rubber Co., Ltd.) wurde nachfolgend durch Schleuderbeschichten auf den gefärbten Träger aufgetragen, so dass sich eine Schichtdicke von 1 um ergab, und bei 90ºC 30 Minuten vorgebacken, um eine Schutzschicht 6 zu bilden. Die so gebildete Schutzschicht 6 wurde dann einer Wärmebehandlung bei 200ºC für 60 Minuten zur Härtung unterzogen, wodurch ein Farbfilter für Flüssigkristalle hergestellt wurde.
Das so hergestellte Flüssigkristall wurde mit einem Lichtmikroskop untersucht. Im Ergebnis wurden keine Defekte - wie etwa eine Farbmischung, Farbunregelmäßigkeiten und Fehlstellen der Färbung - beobachtet.
Dieses Farbfilter für Flüssigkristalle wurde zur Herstellung einer TFT-Flüssigkristallanzeige gemäß Fig. 11 genutzt. Der Betrieb dieser Anzeige ergab, dass lebendige Farbbilder dargestellt werden konnten.

Beispiel 12:

Auf einem Glasträger 1, auf dem schwarze Matrizen 2 gebildet worden waren, wurde eine Harzzusammensetzung mit 97 Teilen eines Acryl-Copolymeren mit der folgenden Zusammensetzung:
Methylmetacrylat 30 Teile
Phenoxyethylmethacrylat 60 Teile
Hydroxyethylmethacrylat 10 Teile
und 3 Teilen Triphenylsulfon-Triflat, aufgelöst in Ethylcellosolve durch Schleuderbeschichtung mit einer Schichtdicke von 2 um aufgebracht und bei 90ºC für 20 Minuten vorgebacken, wodurch eine Harzschicht 3 gebildet wurde.
Abschnitte der Harzschicht 3 wurden dann einer strukturgebenden Belichtung in Streifenform mit der gleichen Fotomaske 4 unterzogen, wie sie beim Beispiel 11 benutzt wurde. Die so belichtete Harzschicht wurde desweiteren einer Wärmebehandlung für 1 Minute auf einer auf 120ºC aufgeheizten heißen Platte unterzogen, wodurch Wände 8 zur Verhinderung einer Farbmischung gebildet wurden. Unter Einsatz eines Tintenstrahlkopfes 5 wurden unbelichtete Abschnitte der Harzschicht 3 in Form eines Streifenmusters mit aufeinander folgenden Punkten farbigen Tinten der Farben R, G und B gefärbt. Die so aufgebrachten Tinten wurden bei 90ºC 5 Minuten getrocknet. Die Harzschicht 3 wurde nachfolgend zur Härtung einer Wärmebehandlung bei 200ºC für 60 Minuten unterzogen.
Ein warmhärtendes Zweikomponentenharz (Optomer SS-6688, Produkt von Japan Synthetic Rubber Co., Ltd.) wurde nachfolgend durch Schleuderbeschichten auf den gefärbten Träger aufgetragen, so dass sich eine Schichtdicke von 1 um ergab, und bei 90ºC 30 Minuten vorgebacken, um eine Schutzschicht 6 zu bilden. Die so gebildete Schutzschicht 6 wurde dann einer Wärmebehandlung bei 200ºC für 30 Minuten zur Härtung unterzogen, wodurch ein Farbfilter für Flüssigkristalle hergestellt wurde.
Das so hergestellte Flüssigkristall wurde mit einem Lichtmikroskop untersucht. Im Ergebnis wurden keine Defekte - wie etwa eine Farbmischung, Farbunregelmäßigkeiten und Fehlstellen der Färbung - beobachtet.
Dieses Farbfilter für Flüssigkristalle wurde zur Herstellung einer TFT-Flüssigkristallanzeige gemäß Fig. 11 genutzt. Der Betrieb dieser Anzeige ergab, dass lebendige Farbbilder dargestellt werden konnten.

Beispiel 13:

Wie in den Fig. 10A bis 10E dargestellt, wurde Methylphenyl-Polysilan durch Schleuderbeschichtung auf einem Glasträger 1 zur Erhaltung einer Schichtdicke von 2 um aufgetragen und bei 90ºC für 20 Minuten vorgebacken, wodurch eine Harzschicht 3 gebildet wurde. Teile der Harzschicht 3 wurden dann einer mustergebenden Belichtung in Streifenform durch die gleiche Fotomaske 4 wie beim Beispiel 11 unterzogen, wodurch Wände 8 zur Verhinderung einer Farbmischung erzeugt wurden. Unter Einsatz eines Tintenstrahlkopfes 5 wurden die belichteten Abschnitte der Harzschicht 3 in einem Streifenmuster mit aufeinander folgenden Punkten von Farbstofftinten der Farben R, G und B gefärbt. Die so aufgetragenen Tinten wurden bei 90ºC für 5 Minuten getrocknet. Die Harzschicht 3 wurde nachfolgend einer Wärmebehandlung bei 200ºC für 60 Minuten zum Härten unterzogen.
Dann wurde eine lichthärtende Harzzusammensetzung, die ein Epoxyacrylat und einen lichtsensibilisierten Initiator enthält, durch Schleuderbeschichten auf dem gefärbten Träger mit einer Beschichtungsdicke von 1 um aufgetragen und bei 90ºC für 30 Minuten vorgebacken, wodurch eine Schutzschicht 6 gebildet wurde. Die derart gebildete Schutzschicht 6 wurde dann zum Härten insgesamt belichtet, wodurch ein Farbfilter für Flüssigkristalle erzeugt wurde.
Das so erzeugte Farbfilter für Flüssigkristalle wurde mit einem Träger zusammengefaßt, auf dem schwarze Matrizen auf Seiten des TFT-Trägers gebildet worden waren, wie in Fig. 12 dargestellt, und eine Flüssigkristallverbindung wurde in den Zwischenraum zwischen beiden Trägern eingefüllt, wodurch eine Flüssigkristallanzeige hergestellt wurde. Der Betrieb dieser Anzeige zeigte, dass lebendige Farbbilder dargestellt werden konnten. Außerdem wurden keine Fehler, wie etwa Farbmischungen, Farbunregelmäßigkeiten oder Färbungsfehlstellen bei diesem Farbfilter beobachtet.
Die Anwendung des Produktionsverfahrens eines Farbfilters für Flüssigkristalle gemäß der vorliegenden Erfindung gestattet die ökonomische Herstellung von Farbfiltern für Flüssigkristalle, welche frei von Defekten, wie einer Farbmischung, Farbunregelmäßigkeiten und Färbungs-Fehlstellen sind und daher eine hohe Zuverlässigkeit haben. Dieses Verfahren ist besonders nützlich für die Herstellung von Farbfiltern mit einem farbigen Muster in Streifenform.
Obgleich die vorliegende Erfindung im Hinblick darauf beschrieben wurde, was gegenwärtig als die bevorzugten Ausführungsformen anzusehen sind, ist zu verstehen, dass die Erfindung nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt ist. Im Gegenteil soll die Erfindung verschiedene Modifikationen und äquivalente Anordnungen umfassen, die innerhalb des Schutzbereichs der anhängenden Ansprüche liegen. Der Schutzbereich der Ansprüche ist gemäß der breitesten Interpretation derart zu verstehen, dass all diese Modifikationen und äquivalenten Strukturen und Funktionen eingeschlossen sind.

Claims

1. Farbfilter, mit einem Träger (1),

einer Harzschicht (3), in der eine Mehrzahl von gefärbten Abschnitten gebildet ist, wobei die einzelnen gefärbten Abschnitte in Form von Streifen vorgesehen sind, und

in der Harzschicht (3) weiterhin zwischen den gefärbten Abschnitten Wände ausgebildet sind, die eine Farbmischung verhindern.

2. Farbfilter nach Anspruch 1, wobei die Harzschicht (3) auf dem Träger (1) vorgesehen ist und die Harzschicht (3) in den Farben Rot, Grün und Blau gefärbt ist.

3. Farbfilter nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Träger (1) lichtabschirmende Flächen hat.

4. Farbfilter nach Anspruch 3, wobei die Breite der eine Farbmischung verhindernden Wand geringer als diejenige der lichtabschirmenden Fläche ist.

5. Farbfilter nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Harze, welche die die Farbmischung verhindernden Wände und die gefärbten Abschnitte bilden, die gleichen sind.

6. Farbfilter nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die eine Farbmischung verhindernden Wände und die gefärbten Abschnitte auf derselben Schicht gebildet sind.

7. Farbfilter nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die gefärbten Abschnitte aus Tintenpunkten gebildet sind.

8. Verfahren zur Herstellung eines Farbfilters durch Austragen von Tinten unter Nutzung eines Tintenstrahlsystems in Form von Streifen, welches die Schritte aufweist:

(1) Ausbilden einer Schicht (3) aus einer Harzzusammensetzung, deren Tintenbenetzbarkeit und/oder Tintenaufnahmevermögen in ihren belichteten Abschnitten durch eine Lichtbestrahlungsbehandlung oder Lichtbestrahlungs- und Wärmebehandlungen verringert ist, auf einen Träger (1) und schwarzen Matrizen;

(2) Ausführen einer mustergebenden Belichtung der Harzschicht (3) in Form von Streifen zur Erzeugung von eine Farbmischung verhindernden Wänden;

(3) Austragen der Tinten unter Einsatz des Tintenstrahlsystems zur Färbung unbelichteter Abschnitte der Harzschicht; und

(4) Härten der gefärbten Abschnitte der Harzschicht (3) durch die Bestrahlung und/oder die Wärmebehandlung.

9. Verfahren zur Herstellung eines Farbfilters durch Austragen von Tinten unter Nutzung eines Tintenstrahlsystems in Form von Streifen, welches die Schritte aufweist:

(1) Ausbilden einer Schicht (3) aus einer Harzzusammensetzung, deren Tintenbenetzbarkeit und/oder Tintenaufnahmevermögen in ihren belichteten Abschnitten durch eine Lichtbestrahlungsbehandlung oder Lichtbestrahlungs- und Wärmebehandlungen verbessert ist, auf einen Träger (1) und schwarzen Matrizen;

(3) Austragen von Tinten unter Nutzung des Tintenstrahlsystems zum Färben der belichteten Abschnitte der Harzschicht (3) und

(4) Härten der gefärbten Abschnitte der Harzschicht (3) durch die Wärmebehandlung.

10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, wobei der Träger (1) lichtabschirmende Flächen hat.

11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei die Breite des belichteten Abschnitts der auf dem Träger (1) gebildeten Harzschicht (3) geringer als diejenige eines Abschnitts ist, der durch die lichtabschirmenden Flächen gegenüber Licht abzuschirmen ist.

12. Verfahren nach Anspruch 10, wobei die Breite des belichteten Abschnitts der auf dem Träger (1) gebildeten Harzschicht (3) größer ist als die durch die lichtabschirmenden Flächen definierte Apertur.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, welches weiterhin die Bildung einer Schutzschicht auf der gehärteten Harzschicht (3) aufweist.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 13, wobei ein Anfangs- Kontaktwinkel, der zwischen jeder der Tinten und dem Harz der unbelichteten Abschnitte ausgebildet ist, 60º oder weniger beträgt.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 13, wobei ein Anfangs- Kontaktwinkel, der zwischen jeder der Tinten und dem Harz der unbelichteten Abschnitte ausgebildet ist, 50º oder weniger beträgt.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 15, wobei die Oberflächenspannung jeder der Tinten in einen Bereich zwischen 20 und 60 dyn/cm fällt.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 15, wobei die Oberflächenspannung jeder der Tinten in einen Bereich zwischen 24 und 55 dyn/cm fällt.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 15, wobei die Oberflächenspannung jeder der Tinten in einen Bereich zwischen 28 und 50 dyn/cm fällt.

19. Flüssigkristallanzeige, mit

- dem Farbfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 7,

- einem dem Farbfilter gegenüberliegend angeordneten Träger, und

- einer in einen Zwischenraum zwischen beide Träger eingeführten Flüssigkristallverbindung.