JPH0895024A - カラーフィルター、その製造方法、及び同カラーフィルターを組込んだ液晶表示パネル - Google Patents
カラーフィルター、その製造方法、及び同カラーフィルターを組込んだ液晶表示パネルInfo
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- JPH0895024A JPH0895024A JP23306094A JP23306094A JPH0895024A JP H0895024 A JPH0895024 A JP H0895024A JP 23306094 A JP23306094 A JP 23306094A JP 23306094 A JP23306094 A JP 23306094A JP H0895024 A JPH0895024 A JP H0895024A
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- color filter
- black matrix
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 Ｒ、Ｇ、Ｂ層がそれらの境界で互に重なるこ
とにより生じるカラーフィルター表面の凹凸を防止した
カラーフィルターの製造方法を提供する。 【構成】 ブラックマトリクス１５を形成した基板１上
に、紫外線硬化性Ｒ、Ｇ、Ｂインクをインクジェット方
式で供給後、ブラックマトリクスをマスクとして基板１
の下面から紫外線照射してＲ、Ｇ、Ｂインクを硬化させ
る（図１（３））。次いで、エッチングすることによ
り、未硬化インクの重なり部分１６が除去され平滑化さ
れる（図１（４））。
とにより生じるカラーフィルター表面の凹凸を防止した
カラーフィルターの製造方法を提供する。 【構成】 ブラックマトリクス１５を形成した基板１上
に、紫外線硬化性Ｒ、Ｇ、Ｂインクをインクジェット方
式で供給後、ブラックマトリクスをマスクとして基板１
の下面から紫外線照射してＲ、Ｇ、Ｂインクを硬化させ
る（図１（３））。次いで、エッチングすることによ
り、未硬化インクの重なり部分１６が除去され平滑化さ
れる（図１（４））。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電子機器の表示装置等に
重要なカラーフィルター、その製造方法、及び同カラー
フィルターを組込んだ液晶表示パネルに関する。
重要なカラーフィルター、その製造方法、及び同カラー
フィルターを組込んだ液晶表示パネルに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、液晶表示パネル用カラーフィルタ
ーの製造方法には、以下の様な方式が提案されている。
ーの製造方法には、以下の様な方式が提案されている。
【０００３】まず、電着方式であるが、この場合には透
明電極のパターン形成工程、電着層の形成工程の後、電
着、次いで焼成の各工程をカラーフィルターの色の数と
同じ回数くり返すものである。しかしこの方法は上述の
様に工程が極めて煩雑である上、電着工程の欠点として
大面積カラーフィルターを形成すると表面に電着ムラが
生じ易く、また微細化が困難であることがあげられる。
明電極のパターン形成工程、電着層の形成工程の後、電
着、次いで焼成の各工程をカラーフィルターの色の数と
同じ回数くり返すものである。しかしこの方法は上述の
様に工程が極めて煩雑である上、電着工程の欠点として
大面積カラーフィルターを形成すると表面に電着ムラが
生じ易く、また微細化が困難であることがあげられる。
【０００４】次に、感光性樹脂をベースに染料又は顔料
を混合したカラーインクを基板の一面に塗布し、フォト
リソグラフィーを用いてカラーフィルターパターンを形
成する方式がある。
を混合したカラーインクを基板の一面に塗布し、フォト
リソグラフィーを用いてカラーフィルターパターンを形
成する方式がある。
【０００５】この方式の場合は、画素の微細化には有利
であるが、カラーフィルターパターンを形成するのにカ
ラーインクの塗布、仮焼成、露光、現像、本焼成の各工
程が必要であり、更にこれらの工程を形成する色の数と
同じ回数くり返すことになり、電着法と同様に工程がか
なり煩雑である。さらに、インクを全面に塗布した後、
不要部分を除去するため、インクの使用効率が悪く、材
料費の低減が問題となっている。
であるが、カラーフィルターパターンを形成するのにカ
ラーインクの塗布、仮焼成、露光、現像、本焼成の各工
程が必要であり、更にこれらの工程を形成する色の数と
同じ回数くり返すことになり、電着法と同様に工程がか
なり煩雑である。さらに、インクを全面に塗布した後、
不要部分を除去するため、インクの使用効率が悪く、材
料費の低減が問題となっている。
【０００６】最後に、インクジェット方式を用いる場合
について説明する。この方式は、始めから必要な部分に
だけインクを供給してカラーフィルターパターンを形成
する為、工程が合理的で、かつ簡略化された方式になっ
ている。従って、インクの使用量も少なくてすみ、また
大面積カラーフィルターの製造も有利である。
について説明する。この方式は、始めから必要な部分に
だけインクを供給してカラーフィルターパターンを形成
する為、工程が合理的で、かつ簡略化された方式になっ
ている。従って、インクの使用量も少なくてすみ、また
大面積カラーフィルターの製造も有利である。
【０００７】インクジェット方式同様に必要な部分のみ
にパターン形成する方法としてパターン印刷法もある
が、インクジェット方式に比べて形成可能なパターン寸
法が非常に粗く、また精度も悪いので高精細液晶用カラ
ーフィルターの形成には不向きである。
にパターン形成する方法としてパターン印刷法もある
が、インクジェット方式に比べて形成可能なパターン寸
法が非常に粗く、また精度も悪いので高精細液晶用カラ
ーフィルターの形成には不向きである。
【０００８】インクジェット方式でカラーフィルターを
形成する場合、パターンの微細化にともない、各色カラ
ーフィルターパターン同志の重なりが生じ易くなる。カ
ラーフィルターを液晶表示素子（特に、ＳＴＮや強誘電
性液晶素子）に使用する場合は、カラーフィルター表面
の平たん性が必要であるが、特にカラーフィルターの色
の重なり部分で生じた突起部（カラーフィルター層の重
なり厚さ分に相当する高さ）は大きな問題である。
形成する場合、パターンの微細化にともない、各色カラ
ーフィルターパターン同志の重なりが生じ易くなる。カ
ラーフィルターを液晶表示素子（特に、ＳＴＮや強誘電
性液晶素子）に使用する場合は、カラーフィルター表面
の平たん性が必要であるが、特にカラーフィルターの色
の重なり部分で生じた突起部（カラーフィルター層の重
なり厚さ分に相当する高さ）は大きな問題である。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事情に鑑
みなされたもので、その目的とする所は、カラーフィル
ターの形成において、工程の簡略化、インク材料の利用
効率の向上、大面積化の点で有利なインクジェット方式
において、さらにパターンの微細化を可能とすると共
に、液晶表示パネルに組込まれる場合に問題となるカラ
ーフィルターの突起をなくすことにある。
みなされたもので、その目的とする所は、カラーフィル
ターの形成において、工程の簡略化、インク材料の利用
効率の向上、大面積化の点で有利なインクジェット方式
において、さらにパターンの微細化を可能とすると共
に、液晶表示パネルに組込まれる場合に問題となるカラ
ーフィルターの突起をなくすことにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、所定数の画素孔を配列したブラックマト
リクスを基板上に形成し、次いで前記画素孔にインクジ
ェット方式によってカラーインクを供給してカラーフィ
ルター層を形成後、カラーフィルター層相互の重なり部
分を除去することを特徴とするカラーフィルターの製造
方法を提案するもので、カラーフィルター層相互の重な
り部分を除去する方法が、カラーフィルター層及びブラ
ックマトリクス上に紫外線硬化型材料を塗布し、次いで
基板の下方から紫外線を照射することによってブラック
マトリクスをマスクとして紫外線硬化型材料を露光し、
その後重なり部分を溶解除去するものであること、カラ
ーフィルター層相互の重なり部分を除去する方法が、カ
ラーインクに紫外線硬化型のものを用いてカラーフィル
ター層を形成した後、基板の下方から紫外線を照射する
ことによってブラックマトリクスをマスクとしてカラー
フィルター層を露光し、その後重なり部分を溶解除去す
るものであることを含む。
に、本発明は、所定数の画素孔を配列したブラックマト
リクスを基板上に形成し、次いで前記画素孔にインクジ
ェット方式によってカラーインクを供給してカラーフィ
ルター層を形成後、カラーフィルター層相互の重なり部
分を除去することを特徴とするカラーフィルターの製造
方法を提案するもので、カラーフィルター層相互の重な
り部分を除去する方法が、カラーフィルター層及びブラ
ックマトリクス上に紫外線硬化型材料を塗布し、次いで
基板の下方から紫外線を照射することによってブラック
マトリクスをマスクとして紫外線硬化型材料を露光し、
その後重なり部分を溶解除去するものであること、カラ
ーフィルター層相互の重なり部分を除去する方法が、カ
ラーインクに紫外線硬化型のものを用いてカラーフィル
ター層を形成した後、基板の下方から紫外線を照射する
ことによってブラックマトリクスをマスクとしてカラー
フィルター層を露光し、その後重なり部分を溶解除去す
るものであることを含む。
【００１１】また本発明は、上記のいずれかの方法で製
造したカラーフィルターである。
造したカラーフィルターである。
【００１２】また更に本発明は、上記のいずれかの方法
で製造したカラーフィルターと、これと対向して設けた
基板と、これらの間に封入した液晶とを少なくとも有し
てなる液晶表示パネルである。
で製造したカラーフィルターと、これと対向して設けた
基板と、これらの間に封入した液晶とを少なくとも有し
てなる液晶表示パネルである。
【００１３】
【作用】本発明においては、インクジェット方式で形成
したカラーフィルター層の重なり部分に起因して生じた
突起部分をブラックマトリクスをマスクパターンとして
利用して、重なり部分のみを選択的にエッチングするこ
とにより簡単に除去するものである。
したカラーフィルター層の重なり部分に起因して生じた
突起部分をブラックマトリクスをマスクパターンとして
利用して、重なり部分のみを選択的にエッチングするこ
とにより簡単に除去するものである。
【００１４】以下、本発明を図面を参照して詳細に説明
する。 （実施態様１）図１は本発明のカラーフィルターの製造
工程の一態様を示すもので、図１（１）中、１はガラス
基板である。
する。 （実施態様１）図１は本発明のカラーフィルターの製造
工程の一態様を示すもので、図１（１）中、１はガラス
基板である。
【００１５】まず図１（１）に示すように、ガラス基板
上に厚さ０．０３〜０．３０μｍの金属膜をスパッタリ
ングにより形成し、通常のフォトリソグラフィーの手法
を用いて多数の画素孔１５を配列してなるブラックマト
リクス２をパターン形成した後、同じくスパッタリング
法により０．０１〜２．００μｍの膜厚で全面に透明絶
縁膜３を成膜した。ブラックマトリクス２の材料は、Ｍ
ｏ・Ｔａ合金、Ｍｏ、Ｔａ、Ｗ、Ｃｒ等が使用できる。
又、透明絶縁膜３の材料としては、ＳｉＯ2 、ＳｉＮ
x 、Ａｌ2 Ｏ3 、ＴａＯx 、ＳｉＣ等が使用可能であ
る。透明絶縁膜３を形成する目的は後述するカラーフィ
ルター層４，５，６の材料のぬれ性がブラックマトリク
ス２の部分とブラックマトリクス２以外の部分で均一に
なる様にすること、及びガラス基板１からのアルカリイ
オンが拡散することを防止することにある。従って、ガ
ラス基板１、ブラックマトリクス２、カラーフィルター
層の材料によっては、透明絶縁膜３が不要の場合もあ
る。
上に厚さ０．０３〜０．３０μｍの金属膜をスパッタリ
ングにより形成し、通常のフォトリソグラフィーの手法
を用いて多数の画素孔１５を配列してなるブラックマト
リクス２をパターン形成した後、同じくスパッタリング
法により０．０１〜２．００μｍの膜厚で全面に透明絶
縁膜３を成膜した。ブラックマトリクス２の材料は、Ｍ
ｏ・Ｔａ合金、Ｍｏ、Ｔａ、Ｗ、Ｃｒ等が使用できる。
又、透明絶縁膜３の材料としては、ＳｉＯ2 、ＳｉＮ
x 、Ａｌ2 Ｏ3 、ＴａＯx 、ＳｉＣ等が使用可能であ
る。透明絶縁膜３を形成する目的は後述するカラーフィ
ルター層４，５，６の材料のぬれ性がブラックマトリク
ス２の部分とブラックマトリクス２以外の部分で均一に
なる様にすること、及びガラス基板１からのアルカリイ
オンが拡散することを防止することにある。従って、ガ
ラス基板１、ブラックマトリクス２、カラーフィルター
層の材料によっては、透明絶縁膜３が不要の場合もあ
る。
【００１６】次に、インクジェット方式、即ちバブルジ
ェットプリンター等に赤、緑、青の各インクを備え、こ
れを用いて図１（２）に示すようにブラックマトリクス
２に形成した画素孔１５にインクを供給するものである
が、前記各インクは紫外線硬化型樹脂等の紫外線硬化材
料を含むものが用いられる。上記インクの供給により、
ブラックマトリクス２を境界とし、一定のピッチでドッ
ト状に赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各インクからな
るカラーフィルター層４、５、６が形成されるが、この
場合、赤、緑、青のカラーフィルター層の境界部分はイ
ンク噴射位置の精度やインク自体の拡がりの影響でイン
クが相互に重なった状態のインク重なり部分１６が存在
する。この重なり部分１６はインクが相互に重なる結
果、インクの層厚が大きくなり、カラーフィルター層の
表面から突き出した突起形状となる。
ェットプリンター等に赤、緑、青の各インクを備え、こ
れを用いて図１（２）に示すようにブラックマトリクス
２に形成した画素孔１５にインクを供給するものである
が、前記各インクは紫外線硬化型樹脂等の紫外線硬化材
料を含むものが用いられる。上記インクの供給により、
ブラックマトリクス２を境界とし、一定のピッチでドッ
ト状に赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各インクからな
るカラーフィルター層４、５、６が形成されるが、この
場合、赤、緑、青のカラーフィルター層の境界部分はイ
ンク噴射位置の精度やインク自体の拡がりの影響でイン
クが相互に重なった状態のインク重なり部分１６が存在
する。この重なり部分１６はインクが相互に重なる結
果、インクの層厚が大きくなり、カラーフィルター層の
表面から突き出した突起形状となる。
【００１７】次に、インクの溶剤等を除去するためのプ
レキュアー等を行なった後、図１（３）に示すように、
基板１の下方（基板のブラックマトリクス２を形成した
面と反対面の方向）から紫外線を照射する。この場合、
紫外線はブラックマトリクス２の画素孔１５の部分を通
ってカラーフィルター層４，５，６を照射し、カラーフ
ィルター層４，５，６を硬化するが、前記重なり部分１
６はブラックマトリクス２がマスクとなるため、硬化し
ない。
レキュアー等を行なった後、図１（３）に示すように、
基板１の下方（基板のブラックマトリクス２を形成した
面と反対面の方向）から紫外線を照射する。この場合、
紫外線はブラックマトリクス２の画素孔１５の部分を通
ってカラーフィルター層４，５，６を照射し、カラーフ
ィルター層４，５，６を硬化するが、前記重なり部分１
６はブラックマトリクス２がマスクとなるため、硬化し
ない。
【００１８】その後、基板にエッチング液を作用させる
ことにより、図１（４）に示すように、重なり部分１６
が除去される。
ことにより、図１（４）に示すように、重なり部分１６
が除去される。
【００１９】最後に、必要によりカラーフィルター層の
保護のためにオーバーコート層７を設け、図１（５）に
示すカラーフィルター１９が製造される。
保護のためにオーバーコート層７を設け、図１（５）に
示すカラーフィルター１９が製造される。
【００２０】インクに用いられる染料としては、酸性染
料、直接染料、反応性染料などがある。さらに具体的に
は、酸性染料としてスミノール・ファーストレッドＧ
（Ｃ．Ｉ．Ａｃｉｄ Ｒｅｄ １１８、住友化学工業社
製）、アリザリングリーン（Ｃ．Ｉ．Ａｃｉｄ Ｇｒｅ
ｅｎ ９、東京化成工業社製）、ブリリアント・インド
・ブルー５Ｇ（Ｃ．Ｉ．Ａｃｉｄ Ｂｌｕｅ １０３、
ヘキスト社製）などがある。又、直接染料としてスミラ
イト・レッド４Ｂ（Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｒｅｄ ８
１、住友化学工業社製）、カヤラス・スプラ・ブルーＢ
ＷＬ（Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｌｕｅ ２３７、日本
化薬社製）、アイゼン・グリーンＧＸ（Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒ
ｅｃｔ Ｇｒｅｅｎ ８、住友化学工業社製）等の公知
のものがある。 （実施態様２）本態様においては、カラーインクが紫外
線硬化材料を含まない場合の製造方法を図２に示す製造
工程例に従って説明する。なお、図２中、図１と同一部
分には同一番号を付して、その説明を省略する。
料、直接染料、反応性染料などがある。さらに具体的に
は、酸性染料としてスミノール・ファーストレッドＧ
（Ｃ．Ｉ．Ａｃｉｄ Ｒｅｄ １１８、住友化学工業社
製）、アリザリングリーン（Ｃ．Ｉ．Ａｃｉｄ Ｇｒｅ
ｅｎ ９、東京化成工業社製）、ブリリアント・インド
・ブルー５Ｇ（Ｃ．Ｉ．Ａｃｉｄ Ｂｌｕｅ １０３、
ヘキスト社製）などがある。又、直接染料としてスミラ
イト・レッド４Ｂ（Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｒｅｄ ８
１、住友化学工業社製）、カヤラス・スプラ・ブルーＢ
ＷＬ（Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｌｕｅ ２３７、日本
化薬社製）、アイゼン・グリーンＧＸ（Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒ
ｅｃｔ Ｇｒｅｅｎ ８、住友化学工業社製）等の公知
のものがある。 （実施態様２）本態様においては、カラーインクが紫外
線硬化材料を含まない場合の製造方法を図２に示す製造
工程例に従って説明する。なお、図２中、図１と同一部
分には同一番号を付して、その説明を省略する。
【００２１】本態様においては、まず図２（１）に示す
ようにガラス基板１上にブラックマトリクス２を形成
し、次いで透明絶縁膜３を設ける。次いで、図２（２）
に示すようにインクジェット方式で赤、緑、青のカラー
フィルター層４、５、６を形成するが、この場合、前述
のようにインク重なり部分１６が存在する。
ようにガラス基板１上にブラックマトリクス２を形成
し、次いで透明絶縁膜３を設ける。次いで、図２（２）
に示すようにインクジェット方式で赤、緑、青のカラー
フィルター層４、５、６を形成するが、この場合、前述
のようにインク重なり部分１６が存在する。
【００２２】次に、図２（３）に示すように紫外線硬化
型樹脂材料層９をフィルター層４，５，６の上面に形成
する。材料層９の材料としてはネガ型の紫外線硬化型樹
脂が好ましく、具体的にはネガ型フォトレジストＰＭＥ
Ｒ Ｎ−２０２５（東京応化（株）製）等が好ましい。
型樹脂材料層９をフィルター層４，５，６の上面に形成
する。材料層９の材料としてはネガ型の紫外線硬化型樹
脂が好ましく、具体的にはネガ型フォトレジストＰＭＥ
Ｒ Ｎ−２０２５（東京応化（株）製）等が好ましい。
【００２３】材料層の形成方法としては、スピンコート
等が好ましい。
等が好ましい。
【００２４】材料層９の厚さは０．４〜４．０μｍが好
ましい。
ましい。
【００２５】次いで、図２（３）に示すように基板の下
方向（カラーフィルター層４，５，６を形成した面と反
対面側）から、紫外線を照射し、材料層９を硬化させ
る。この場合、ブラックマトリクスがマスクとして機能
するため、インク重なり部分１６の上面に位置する部分
の材料層は硬化しない。
方向（カラーフィルター層４，５，６を形成した面と反
対面側）から、紫外線を照射し、材料層９を硬化させ
る。この場合、ブラックマトリクスがマスクとして機能
するため、インク重なり部分１６の上面に位置する部分
の材料層は硬化しない。
【００２６】その後、材料層９を現像して未硬化部を除
去して硬化部９ａを得た後、エッチングをすることによ
り、図２（４）に示すようにインク重なり部分１６を除
去する。
去して硬化部９ａを得た後、エッチングをすることによ
り、図２（４）に示すようにインク重なり部分１６を除
去する。
【００２７】最後に硬化部９ａを除去し、更にオーバー
コート層７を基板上面側に形成することにより、重なり
部分に起因する突起形状を有さない平面性の良好なカラ
ーフィルター１９を得る。
コート層７を基板上面側に形成することにより、重なり
部分に起因する突起形状を有さない平面性の良好なカラ
ーフィルター１９を得る。
【００２８】オーバーコート層の材料としてはＶ−２５
９−ＰＡ（新日鉄化学（株）製）等が好ましい。
９−ＰＡ（新日鉄化学（株）製）等が好ましい。
【００２９】本態様の場合には、カラーインクは紫外線
硬化性を必要としないので、カラーインク材料（顔料、
染料、ベースの樹脂等）を広範囲から任意に選択できる
ので、インクジェット方式を採用する本発明においては
都合の良いものである。 （実施態様３）本態様は実施態様１の応用と言える。実
施態様１で示した方法で、図３（１）に示すように、ブ
ラックマトリクス３と紫外線硬化型樹脂材料８とを有す
る基板１を製造し、次いで、図３（２）に示すように、
画素孔１５を通して基板１をエッチングすることによ
り、ドット状の深溝１７を形成する。深溝１７の深さは
０．５〜３．０μｍとすることが好ましい。
硬化性を必要としないので、カラーインク材料（顔料、
染料、ベースの樹脂等）を広範囲から任意に選択できる
ので、インクジェット方式を採用する本発明においては
都合の良いものである。 （実施態様３）本態様は実施態様１の応用と言える。実
施態様１で示した方法で、図３（１）に示すように、ブ
ラックマトリクス３と紫外線硬化型樹脂材料８とを有す
る基板１を製造し、次いで、図３（２）に示すように、
画素孔１５を通して基板１をエッチングすることによ
り、ドット状の深溝１７を形成する。深溝１７の深さは
０．５〜３．０μｍとすることが好ましい。
【００３０】次いで、図３（２）に示すように、インク
ジェット方式で紫外線硬化性インクを深溝１７に供給す
る。
ジェット方式で紫外線硬化性インクを深溝１７に供給す
る。
【００３１】その後、インクのプレキュア、ブラックマ
トリクスをマスクとする基板１の下方向からの紫外線露
光（図３（３））、現像（図３（４））、本キュアー、
最後にオーバーコート層７の形成（図３（５））を行な
って、カラーフィルター１９を得る。
トリクスをマスクとする基板１の下方向からの紫外線露
光（図３（３））、現像（図３（４））、本キュアー、
最後にオーバーコート層７の形成（図３（５））を行な
って、カラーフィルター１９を得る。
【００３２】次に、上記カラーフィルターを組込んだ液
晶表示パネルについて説明する。
晶表示パネルについて説明する。
【００３３】図５に本発明のカラーフィルター１９を組
込んだＴＦＴカラー液晶表示パネル３０の断面図を示
す。
込んだＴＦＴカラー液晶表示パネル３０の断面図を示
す。
【００３４】パネル３０はカラーフィルター１９とガラ
ス基板２４とを対向させ、その間に液晶組成物２２を封
入することにより形成される。ガラス基板２４にＴＦＴ
（不図示）と透明な画素電極２３がマトリクス状に形成
されている。また、もう一方の基板１の内側には、画素
電極２３に対向してカラーフィルター１９が配設され、
その上に透明な共通電極２０が一面に形成されている。
更に、両基板の対向する面側には配向膜２１，２１ａが
形成されており、これをラビング処理することにより、
液晶の分子を一定の方向に配列させることができる。ま
た、それぞれのガラス基板１，２４の外側には偏光板２
５，２６が接着されており、液晶組成物２２はこれらの
基板１，２４の間隙（２〜５μｍ）に充填される。ま
た、バックライト２６としては、蛍光燈と散乱板（不図
示）の組み合わせが用いられ、液晶組成物をバックライ
ト光の透過率を変化させる光シャッターとして機能させ
ることにより表示を行なう。
ス基板２４とを対向させ、その間に液晶組成物２２を封
入することにより形成される。ガラス基板２４にＴＦＴ
（不図示）と透明な画素電極２３がマトリクス状に形成
されている。また、もう一方の基板１の内側には、画素
電極２３に対向してカラーフィルター１９が配設され、
その上に透明な共通電極２０が一面に形成されている。
更に、両基板の対向する面側には配向膜２１，２１ａが
形成されており、これをラビング処理することにより、
液晶の分子を一定の方向に配列させることができる。ま
た、それぞれのガラス基板１，２４の外側には偏光板２
５，２６が接着されており、液晶組成物２２はこれらの
基板１，２４の間隙（２〜５μｍ）に充填される。ま
た、バックライト２６としては、蛍光燈と散乱板（不図
示）の組み合わせが用いられ、液晶組成物をバックライ
ト光の透過率を変化させる光シャッターとして機能させ
ることにより表示を行なう。
【００３５】液晶組成物としては、ＺＬＩ−２３１０
（メルク社製）が使用できるが、特に以下の様な相転移
温度を有する例えばピリミジン系混合液晶が好ましい。
（メルク社製）が使用できるが、特に以下の様な相転移
温度を有する例えばピリミジン系混合液晶が好ましい。
【００３６】
【化１】 以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
【００３７】
（実施例１）図１に示す工程に従って、カラーフィルタ
ーを製造した。
ーを製造した。
【００３８】まず、ガラス基板上にＭｏ−Ｔａ合金（Ｔ
ａ ２０ｗｔ％）をスパッタリングにより１００ｎｍの
厚さ形成し、通常のフォトリソグラフィーを用いてパタ
ーン形成した後、同じくスパッタリング法により５０ｎ
ｍの膜厚で全面にＳｉＯ2 を成膜した。次に、バブルジ
ェットプリンターを改造したカラーフィルターインク噴
射装置を用い、ブラックマトリクスを境界にした一定ピ
ッチのドット形状に赤、緑、青の順でＵＶ硬化型カラー
インクを噴射塗布した。その後、クリーンオーブンで８
０℃、７分間プレキュアーを行なったところ、インク噴
射の位置精度やインク自体の拡がりの影響でブラックマ
トリクス上でカラーインクの重なり部分が形成された
（図１（２））。この重なり部分は画素部のカラーフィ
ルター面よりもカラーフィルターの膜厚分の高さで突起
形状となっていた。カラーインクは、アルカリ現像型・
ネガ型材料である新日鉄化学（株）製Ｖ−２５９−Ｒ、
Ｖ−２５９−Ｇ、Ｖ−２５９−Ｂを使用した。その後
に、形成済のブラックマトリクスを露光用マスクとして
用いて基板の下面から５００ｍＪ／ｃｍ2 の露光量でＵ
Ｖを照射した。０．４％ Ｎａ2 ＣＯ3 水溶液中に約３
分間浸漬して、ＵＶ未露光部を現像除去した後、２００
℃、３０分間本キュアーを行なった。さらに、オーバー
コート材料として新日鉄化学（株）製Ｖ−２５９−ＰＡ
をスピンコートし、クリーンオーブンにて２００℃、３
０分間ベークした。
ａ ２０ｗｔ％）をスパッタリングにより１００ｎｍの
厚さ形成し、通常のフォトリソグラフィーを用いてパタ
ーン形成した後、同じくスパッタリング法により５０ｎ
ｍの膜厚で全面にＳｉＯ2 を成膜した。次に、バブルジ
ェットプリンターを改造したカラーフィルターインク噴
射装置を用い、ブラックマトリクスを境界にした一定ピ
ッチのドット形状に赤、緑、青の順でＵＶ硬化型カラー
インクを噴射塗布した。その後、クリーンオーブンで８
０℃、７分間プレキュアーを行なったところ、インク噴
射の位置精度やインク自体の拡がりの影響でブラックマ
トリクス上でカラーインクの重なり部分が形成された
（図１（２））。この重なり部分は画素部のカラーフィ
ルター面よりもカラーフィルターの膜厚分の高さで突起
形状となっていた。カラーインクは、アルカリ現像型・
ネガ型材料である新日鉄化学（株）製Ｖ−２５９−Ｒ、
Ｖ−２５９−Ｇ、Ｖ−２５９−Ｂを使用した。その後
に、形成済のブラックマトリクスを露光用マスクとして
用いて基板の下面から５００ｍＪ／ｃｍ2 の露光量でＵ
Ｖを照射した。０．４％ Ｎａ2 ＣＯ3 水溶液中に約３
分間浸漬して、ＵＶ未露光部を現像除去した後、２００
℃、３０分間本キュアーを行なった。さらに、オーバー
コート材料として新日鉄化学（株）製Ｖ−２５９−ＰＡ
をスピンコートし、クリーンオーブンにて２００℃、３
０分間ベークした。
【００３９】得られたカラーフィルターは、上面の突起
がなく、このため上面の凹凸は０．１μｍ以下にするこ
とができ、液晶表示パネルに用いて好適なものであっ
た。 （比較例１）重なり部分の除去（図１（３），（４）の
工程）を行なわないこと以外は実施例１と同様の方法で
カラーフィルターを製造した。即ち、図４（１）に示す
重なり部分１６を除去することなく、オーバーコート層
７を形成したものである（図４（２））。この場合、上
面の凹凸は最大１．５μｍであった。このカラーフィル
ターを用いて図４（３）に示す液晶表示パネル３０を製
造した。基板２４と基板１とのセルギャップは通常１〜
４μｍである。また、カラーフィルターの膜厚は、通常
１〜２μｍ程度である。このため、基板表面に凹凸があ
ると、ＳＴＮや強誘電液晶表示パネルに組込む場合、画
素電極２３と共通電極２０との間にショート部１１が発
生する問題や、セルギャップ不良等の重大な問題を生じ
る場合がある。
がなく、このため上面の凹凸は０．１μｍ以下にするこ
とができ、液晶表示パネルに用いて好適なものであっ
た。 （比較例１）重なり部分の除去（図１（３），（４）の
工程）を行なわないこと以外は実施例１と同様の方法で
カラーフィルターを製造した。即ち、図４（１）に示す
重なり部分１６を除去することなく、オーバーコート層
７を形成したものである（図４（２））。この場合、上
面の凹凸は最大１．５μｍであった。このカラーフィル
ターを用いて図４（３）に示す液晶表示パネル３０を製
造した。基板２４と基板１とのセルギャップは通常１〜
４μｍである。また、カラーフィルターの膜厚は、通常
１〜２μｍ程度である。このため、基板表面に凹凸があ
ると、ＳＴＮや強誘電液晶表示パネルに組込む場合、画
素電極２３と共通電極２０との間にショート部１１が発
生する問題や、セルギャップ不良等の重大な問題を生じ
る場合がある。
【００４０】本比較例においては、凹凸が大きいため、
電極間でショートを起こしていた。
電極間でショートを起こしていた。
【００４１】なお、１２はスペーサである。 （実施例２）図２に示す工程に従って、カラーフィルタ
ーを製造した。
ーを製造した。
【００４２】ガラス基板上に形成したブラックマトリク
ス上にインクジェット方式でカラーインク（カラーフィ
ルター材料）を噴射してカラーフィルターパターンを形
成した。ブラックマトリクスの画素孔の径は１００μｍ
のドット状で、１２０μｍの繰返し単位で繰返されたも
のであった。また、カラーインクはゼラチン、ポリビニ
ルアルコール、ポリアクリロニトリル等の水溶性高分子
に染料を混合したインクを用いて、画素孔に各２×１０
-5μｌずつ供給した。次にネガ型フォトレジスト（東京
応化製ＰＭＥＲ Ｎ−２０２５）を全面にスピンコート
し（膜厚１．５μｍ）、ブラックマトリクスを通して基
板下面から露光した。ＴＭＡＨ ２．３５％溶液に浸漬
して現像し、ネガ型フォトレジストのパターンを形成
後、エッチングによりカラーフィルターパターンの露出
した部分を除去した（図２（４））。さらにオーバーコ
ート材料としてＶ−２５９−ＰＡ（新日鉄化学（株）
製）を基板全面に厚さ２．０μｍになるように塗布し
て、突起部分のない良好なカラーフィルター基板を得
た。
ス上にインクジェット方式でカラーインク（カラーフィ
ルター材料）を噴射してカラーフィルターパターンを形
成した。ブラックマトリクスの画素孔の径は１００μｍ
のドット状で、１２０μｍの繰返し単位で繰返されたも
のであった。また、カラーインクはゼラチン、ポリビニ
ルアルコール、ポリアクリロニトリル等の水溶性高分子
に染料を混合したインクを用いて、画素孔に各２×１０
-5μｌずつ供給した。次にネガ型フォトレジスト（東京
応化製ＰＭＥＲ Ｎ−２０２５）を全面にスピンコート
し（膜厚１．５μｍ）、ブラックマトリクスを通して基
板下面から露光した。ＴＭＡＨ ２．３５％溶液に浸漬
して現像し、ネガ型フォトレジストのパターンを形成
後、エッチングによりカラーフィルターパターンの露出
した部分を除去した（図２（４））。さらにオーバーコ
ート材料としてＶ−２５９−ＰＡ（新日鉄化学（株）
製）を基板全面に厚さ２．０μｍになるように塗布し
て、突起部分のない良好なカラーフィルター基板を得
た。
【００４３】このものの上面の凹凸は０．１μｍ以下で
あった。 （実施例３）図３に示す工程に従って、カラーフィルタ
ーを製造した。
あった。 （実施例３）図３に示す工程に従って、カラーフィルタ
ーを製造した。
【００４４】まず、ブラックマトリクス形成に使用した
フォトレジスト（東京応化 ＯＦＰＲ−８００）とブラ
ックマスクパターンを利用し、ガラス基板をエッチング
し、深さ１．８μｍのドット状の深溝を形成した。本実
施例においては、実施例１と異なり、ブラックマトリク
ス上に透明絶縁膜を形成していない。エッチング液はフ
ッ化水素酸（５５ｗｔ％）と水とを１：２０（容量比）
の割合で混合したものであった。
フォトレジスト（東京応化 ＯＦＰＲ−８００）とブラ
ックマスクパターンを利用し、ガラス基板をエッチング
し、深さ１．８μｍのドット状の深溝を形成した。本実
施例においては、実施例１と異なり、ブラックマトリク
ス上に透明絶縁膜を形成していない。エッチング液はフ
ッ化水素酸（５５ｗｔ％）と水とを１：２０（容量比）
の割合で混合したものであった。
【００４５】次に実施例１と同様のインクジェット方式
によって、ドット状の深溝にカラーインク（新日鉄化学
製Ｖ−２５９−Ｒ、Ｖ−２５９−Ｇ、Ｖ−２５９−Ｂ）
を噴射した。インクジェット方式の特徴として、噴射す
るインクの容積を精密に制御可能なことに加え、噴射イ
ンク容積と形成した深溝の容積をほぼ同じにすること
で、カラーインクの重なりにより生じる突起の高さを実
施例１より小さくすることができた。その後、実施例１
と同様にしてプレキュアー、ブラックマトリクスをマス
クとして利用した裏面露光、現像、本キュアー、オーバ
ーコート材形成の手順でカラーフィルター基板を完成し
た。
によって、ドット状の深溝にカラーインク（新日鉄化学
製Ｖ−２５９−Ｒ、Ｖ−２５９−Ｇ、Ｖ−２５９−Ｂ）
を噴射した。インクジェット方式の特徴として、噴射す
るインクの容積を精密に制御可能なことに加え、噴射イ
ンク容積と形成した深溝の容積をほぼ同じにすること
で、カラーインクの重なりにより生じる突起の高さを実
施例１より小さくすることができた。その後、実施例１
と同様にしてプレキュアー、ブラックマトリクスをマス
クとして利用した裏面露光、現像、本キュアー、オーバ
ーコート材形成の手順でカラーフィルター基板を完成し
た。
【００４６】
【発明の効果】本発明方法によれば、カラーフィルター
層の重なり部分に起因して生じる突起を簡単に除去で
き、このため製造されるカラーフィルターはその表面が
平滑なものである。
層の重なり部分に起因して生じる突起を簡単に除去で
き、このため製造されるカラーフィルターはその表面が
平滑なものである。
【００４７】このカラーフィルターを液晶表示パネルに
組込む場合には、カラーフィルターの表面が平滑なた
め、以下の効果を奏する。 （１）画素電極と共通電極との間のショートによる製造
歩留りの低下を抑制できる。 （２）突起部分で生ずる表示品位不良がなくなる。
組込む場合には、カラーフィルターの表面が平滑なた
め、以下の効果を奏する。 （１）画素電極と共通電極との間のショートによる製造
歩留りの低下を抑制できる。 （２）突起部分で生ずる表示品位不良がなくなる。
【図１】本発明のカラーフィルターの製造方法の一例を
示す製造工程図である。
示す製造工程図である。
【図２】本発明のカラーフィルターの製造方法の他の例
を示す製造工程図である。
を示す製造工程図である。
【図３】本発明のカラーフィルターの製造方法の更に他
の例を示す製造工程図である。
の例を示す製造工程図である。
【図４】比較例のカラーフィルターの製造方法を示す製
造工程図である。
造工程図である。
【図５】カラーフィルターを組込んだ本発明液晶表示パ
ネルの構成例を示す概略断面図である。
ネルの構成例を示す概略断面図である。
１ ガラス基板 ２ ブラックマトリクス ２ａ 金属膜 ３ 透明絶縁膜 ４ カラーフィルター層 ５ カラーフィルター層 ６ カラーフィルター層 ７ オーバーコート層 １１ ショート部 １２ スペーサ １５ 画素孔 １６ インク重なり部分 １９ カラーフィルター ２２ 液晶組成物 ２４ 基板 ３０ 液晶パネル
Claims (5)
- 【請求項１】 所定数の画素孔を配列したブラックマト
リクスを基板上に形成し、次いで前記画素孔にインクジ
ェット方式によってカラーインクを供給してカラーフィ
ルター層を形成後、カラーフィルター層相互の重なり部
分を除去することを特徴とするカラーフィルターの製造
方法。 - 【請求項２】 カラーフィルター層相互の重なり部分を
除去する方法が、カラーフィルター層及びブラックマト
リクス上に紫外線硬化型材料を塗布し、次いで基板の下
方から紫外線を照射することによってブラックマトリク
スをマスクとして紫外線硬化型材料を露光し、その後重
なり部分を溶解除去するものである請求項１に記載のカ
ラーフィルターの製造方法。 - 【請求項３】 カラーフィルター層相互の重なり部分を
除去する方法が、カラーインクに紫外線硬化型のものを
用いてカラーフィルター層を形成した後、基板の下方か
ら紫外線を照射することによってブラックマトリクスを
マスクとしてカラーフィルター層を露光し、その後重な
り部分を溶解除去するものである請求項１に記載のカラ
ーフィルターの製造方法。 - 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれかの方法で製造
したカラーフィルター。 - 【請求項５】 請求項１乃至３のいずれかの方法で製造
したカラーフィルターと、これと対向して設けた基板
と、これらの間に封入した液晶とを少なくとも有してな
る液晶表示パネル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23306094A JPH0895024A (ja) | 1994-09-28 | 1994-09-28 | カラーフィルター、その製造方法、及び同カラーフィルターを組込んだ液晶表示パネル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23306094A JPH0895024A (ja) | 1994-09-28 | 1994-09-28 | カラーフィルター、その製造方法、及び同カラーフィルターを組込んだ液晶表示パネル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0895024A true JPH0895024A (ja) | 1996-04-12 |
Family
ID=16949175
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23306094A Pending JPH0895024A (ja) | 1994-09-28 | 1994-09-28 | カラーフィルター、その製造方法、及び同カラーフィルターを組込んだ液晶表示パネル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0895024A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20000070618A (ko) * | 1997-02-28 | 2000-11-25 | 데이비드 엘. 화이트 | 편평한 패널 디스플레이 스크린 구조상에 컬러 필터 층을 형성하는 방법 |
| US6969948B2 (en) * | 2001-12-06 | 2005-11-29 | Sony Corporation | Display and method of manufacturing the same |
| KR100546701B1 (ko) * | 1998-11-25 | 2006-03-23 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 액정표시장치의 칼라필터 제조방법 |
| JP2007264640A (ja) * | 2007-04-05 | 2007-10-11 | Sharp Corp | 表示パネルの製造方法 |
| WO2011030604A1 (ja) * | 2009-09-09 | 2011-03-17 | シャープ株式会社 | カラーフィルタ基板、液晶表示パネル及び液晶表示装置 |
| JP2012242840A (ja) * | 2011-05-19 | 2012-12-10 | Boe Technology Group Co Ltd | カラーフィルタ基板及びその製造方法 |
| CN107369777A (zh) * | 2017-08-31 | 2017-11-21 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种oled基板及其制备方法、显示装置 |
| WO2020052066A1 (zh) * | 2018-09-13 | 2020-03-19 | 惠科股份有限公司 | 一种显示面板和显示装置 |
-
1994
- 1994-09-28 JP JP23306094A patent/JPH0895024A/ja active Pending
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20000070618A (ko) * | 1997-02-28 | 2000-11-25 | 데이비드 엘. 화이트 | 편평한 패널 디스플레이 스크린 구조상에 컬러 필터 층을 형성하는 방법 |
| KR100546701B1 (ko) * | 1998-11-25 | 2006-03-23 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 액정표시장치의 칼라필터 제조방법 |
| US6969948B2 (en) * | 2001-12-06 | 2005-11-29 | Sony Corporation | Display and method of manufacturing the same |
| US6971938B2 (en) * | 2001-12-06 | 2005-12-06 | Sony Corporation | Display and method of manufacturing the same |
| JP2007264640A (ja) * | 2007-04-05 | 2007-10-11 | Sharp Corp | 表示パネルの製造方法 |
| US8576360B2 (en) | 2009-09-09 | 2013-11-05 | Sharp Kabushiki Kaisha | Color filter substrate, liquid crystal display panel, and liquid crystal display device |
| WO2011030604A1 (ja) * | 2009-09-09 | 2011-03-17 | シャープ株式会社 | カラーフィルタ基板、液晶表示パネル及び液晶表示装置 |
| JP2012242840A (ja) * | 2011-05-19 | 2012-12-10 | Boe Technology Group Co Ltd | カラーフィルタ基板及びその製造方法 |
| CN107369777A (zh) * | 2017-08-31 | 2017-11-21 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种oled基板及其制备方法、显示装置 |
| CN107369777B (zh) * | 2017-08-31 | 2020-01-03 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种oled基板及其制备方法、显示装置 |
| US10734613B2 (en) | 2017-08-31 | 2020-08-04 | Boe Technology Group Co., Ltd. | Method for manufacturing OLED substrate |
| WO2020052066A1 (zh) * | 2018-09-13 | 2020-03-19 | 惠科股份有限公司 | 一种显示面板和显示装置 |
| US11281043B2 (en) | 2018-09-13 | 2022-03-22 | HKC Corporation Limited | Display panel and display apparatus |
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