JP3145827B2 - カラーフィルター基板及びその製造方法 - Google Patents
カラーフィルター基板及びその製造方法Info
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-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
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- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/133509—Filters, e.g. light shielding masks
- G02F1/133512—Light shielding layers, e.g. black matrix
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- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/20—Filters
- G02B5/201—Filters in the form of arrays
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はディスプレイ装置等に用
いられる、カラーフィルターの製造方法及びその方法に
より得られた構造を有するカラーフィルター基板に関す
るものである。
いられる、カラーフィルターの製造方法及びその方法に
より得られた構造を有するカラーフィルター基板に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、ディスプレイ用等に用いられるＲ
ＧＢとブラックマトリクスにより構成されるカラーフィ
ルター基板の形成には、ブラックマトリクスはクロム等
金属薄膜のフォトリソグラフ法、黒顔料レジストのフォ
トリソグラフ法、スクリーン版や凸版、凹版、平版を原
版とした印刷法等が用いられた。また、ＲＧＢの作成は
顔料レジストのフォトリソグラフ法、印刷法、電着法等
が用いられた。
ＧＢとブラックマトリクスにより構成されるカラーフィ
ルター基板の形成には、ブラックマトリクスはクロム等
金属薄膜のフォトリソグラフ法、黒顔料レジストのフォ
トリソグラフ法、スクリーン版や凸版、凹版、平版を原
版とした印刷法等が用いられた。また、ＲＧＢの作成は
顔料レジストのフォトリソグラフ法、印刷法、電着法等
が用いられた。
【０００３】これらの方式は、それぞれの必要に応じた
寸法、形状、位置精度、コスト、作業効率等により組合
せ、使い分けされてきた。
寸法、形状、位置精度、コスト、作業効率等により組合
せ、使い分けされてきた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
各法のうち、図６のように、ブラックマトリクス２は金
属薄膜のフォトリソグラフ法によるクロム薄膜ブラック
マトリクス７、ＲＧＢは顔料レジストのフォトリソグラ
フ法によるＲＧＢ点状パターン８を組合せる方法が長い
間用いられてきたが、製造コストが高いため、もっと安
価になる他の製造方法が求められていた。
各法のうち、図６のように、ブラックマトリクス２は金
属薄膜のフォトリソグラフ法によるクロム薄膜ブラック
マトリクス７、ＲＧＢは顔料レジストのフォトリソグラ
フ法によるＲＧＢ点状パターン８を組合せる方法が長い
間用いられてきたが、製造コストが高いため、もっと安
価になる他の製造方法が求められていた。
【０００５】これに対応して、ブラックマトリクスを黒
顔料レジストを使用してフォトリソグラフ法により形成
する方法が採用されてきており、これにＲＧＢ形成の手
法として生産性の高い印刷法、電着法を組み合わせるこ
とにより、コスト的には安価になる見込みが出てきた。
顔料レジストを使用してフォトリソグラフ法により形成
する方法が採用されてきており、これにＲＧＢ形成の手
法として生産性の高い印刷法、電着法を組み合わせるこ
とにより、コスト的には安価になる見込みが出てきた。
【０００６】ＲＧＢの配置には図５に示すように、スト
ライプ、デルタ（トライアングル）、斜め（ダイアゴナ
ル）モザイク配列等があり、ディスプレイの用途のひと
つであるパソコン画像等ＯＡ用では文字、数字が表示の
主体であるため、ＲＧＢが直線的に配置されるストライ
プ配列でも使用可能であるが、テレビ画像等ＡＶ用では
動画で人物像を描写する等の必要性から画像に滑らかさ
を持たせるため、ＲＧＢが三角形状に１ブロックを形成
するように配置されるデルタ（トライアングル）配列、
斜め（ダイアゴナル）モザイク配列が適していると言わ
れている。
ライプ、デルタ（トライアングル）、斜め（ダイアゴナ
ル）モザイク配列等があり、ディスプレイの用途のひと
つであるパソコン画像等ＯＡ用では文字、数字が表示の
主体であるため、ＲＧＢが直線的に配置されるストライ
プ配列でも使用可能であるが、テレビ画像等ＡＶ用では
動画で人物像を描写する等の必要性から画像に滑らかさ
を持たせるため、ＲＧＢが三角形状に１ブロックを形成
するように配置されるデルタ（トライアングル）配列、
斜め（ダイアゴナル）モザイク配列が適していると言わ
れている。
【０００７】このためテレビ画像等ＡＶ用に用いる場
合、ＲＧＢ形成に印刷法や電着法を用いると、生産性が
高く製造コストは安価になる反面、ＲＧＢの配置はスト
ライプ配列となるため、画像品位としては低下が避けら
れないものとされてきていた。
合、ＲＧＢ形成に印刷法や電着法を用いると、生産性が
高く製造コストは安価になる反面、ＲＧＢの配置はスト
ライプ配列となるため、画像品位としては低下が避けら
れないものとされてきていた。
【０００８】また、ＲＧＢを三角形状に配置して１ブロ
ックを形成する配列は、顔料レジストのフォトリソグラ
フ法では図６に示す従来例のように容易に作成可能であ
るが、印刷法を用いた場合、図４に示すようにＲＧＢを
独立した配置としたとき、印刷時にインキのちぎれ６が
生じ、作成された形状はＲＧＢ画素として使用できるレ
ベルに達していなかった。
ックを形成する配列は、顔料レジストのフォトリソグラ
フ法では図６に示す従来例のように容易に作成可能であ
るが、印刷法を用いた場合、図４に示すようにＲＧＢを
独立した配置としたとき、印刷時にインキのちぎれ６が
生じ、作成された形状はＲＧＢ画素として使用できるレ
ベルに達していなかった。
【０００９】このような状況で、材料費、設備費や工程
が少なく、かつ処理時間が短いなど工業生産性が高くて
コストが低く、加えてＲＧＢが三角形状に１ブロックを
形成して配置されるもので、テレビ画像等ＡＶ用に用い
られた場合も画像品位が高いカラーフィルター基板が、
待望されていた。
が少なく、かつ処理時間が短いなど工業生産性が高くて
コストが低く、加えてＲＧＢが三角形状に１ブロックを
形成して配置されるもので、テレビ画像等ＡＶ用に用い
られた場合も画像品位が高いカラーフィルター基板が、
待望されていた。
【００１０】本発明は、このような従来からの要望を実
現できるカラーフィルター基板の製造方法及びカラーフ
ィルター基板を提供することを目的とするものである。
現できるカラーフィルター基板の製造方法及びカラーフ
ィルター基板を提供することを目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、例えば、印刷
法により基板に対して斜め方向に線状に１色を付着させ
たあと、順次第２、第３色目を付着させＲＧＢパターン
を形成し、基板に対して直交方向に開口部を配置したブ
ラックマトリクス膜と組み合わせてカラーフィルター基
板を製造したものである。
法により基板に対して斜め方向に線状に１色を付着させ
たあと、順次第２、第３色目を付着させＲＧＢパターン
を形成し、基板に対して直交方向に開口部を配置したブ
ラックマトリクス膜と組み合わせてカラーフィルター基
板を製造したものである。
【００１２】
【作用】本発明は、例えば、印刷法によりＲＧＢパター
ンを斜め線状に形成し、黒顔料レジストのフォトリソグ
ラフ法により形成し開口部を有したブラックマトリクス
膜と組み合わせて、カラーフィルターを製造する。
ンを斜め線状に形成し、黒顔料レジストのフォトリソグ
ラフ法により形成し開口部を有したブラックマトリクス
膜と組み合わせて、カラーフィルターを製造する。
【００１３】ＲＧＢ膜を基板に対して斜め線状に形成
し、ブラックマトリクスと組み合わせることにより、斜
め（ダイアゴナル）モザイク配列、デルタ（トライアン
グル）配列をもったカラーフィルター基板が得られる。
し、ブラックマトリクスと組み合わせることにより、斜
め（ダイアゴナル）モザイク配列、デルタ（トライアン
グル）配列をもったカラーフィルター基板が得られる。
【００１４】この方法によれば、ＲＧＢが三角形状に１
ブロックを形成して配置されるからテレビ画像等ＡＶ用
に適した画像品位の高いものになる。また、この方法に
よれば、主要な機能パターンであるＲＧＢの形成が印刷
に依るため、材料費、設備費、生産工程数が少ない等、
工業的にも生産性が高く、コスト的にも有利である。
ブロックを形成して配置されるからテレビ画像等ＡＶ用
に適した画像品位の高いものになる。また、この方法に
よれば、主要な機能パターンであるＲＧＢの形成が印刷
に依るため、材料費、設備費、生産工程数が少ない等、
工業的にも生産性が高く、コスト的にも有利である。
【００１５】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
て説明する。
【００１６】図１は、本発明の一実施例のカラーフィル
ター基板の平面図であって、（ａ）は、その全体図、
（ｂ）は、その一部のＡ部を拡大して示す図である。
ター基板の平面図であって、（ａ）は、その全体図、
（ｂ）は、その一部のＡ部を拡大して示す図である。
【００１７】厚さ１．１ミリでたてよこ３００×３００
ミリのガラスを基板１とする。この基板１上に黒顔料レ
ジストを塗布し、フォトリソグラフ法により形成したブ
ラックマトリクス２を端部より各々５０ミリ内側の範囲
内に形成したものである。横ピッチ１００ミクロン、縦
ピッチ２５０ミクロン、開口部幅、長さはそれぞれ５０
ミクロン、１２０ミクロンである。開口部４は矩形状で
あり、その辺は基板１の辺に平行、又は垂直となってい
る。
ミリのガラスを基板１とする。この基板１上に黒顔料レ
ジストを塗布し、フォトリソグラフ法により形成したブ
ラックマトリクス２を端部より各々５０ミリ内側の範囲
内に形成したものである。横ピッチ１００ミクロン、縦
ピッチ２５０ミクロン、開口部幅、長さはそれぞれ５０
ミクロン、１２０ミクロンである。開口部４は矩形状で
あり、その辺は基板１の辺に平行、又は垂直となってい
る。
【００１８】このようにして形成したブラックマトリク
ス２上に重ねて、オフセット印刷方式により斜めＲＧＢ
線状パターン３を形成した構造を有する。このＲＧＢ線
状パターン３は基板１に対して、基準傾き７０゜、基準
幅８５ミクロンで、必要に応じて部分的に傾き、線幅を
かえているが、使用範囲の上端から下端まで連続した形
状をなしている。印刷時の１色のピッチは３００ミクロ
ンであり、これがＲＧＢ３色形成した状態でピッチ１０
０ミクロンとなる。
ス２上に重ねて、オフセット印刷方式により斜めＲＧＢ
線状パターン３を形成した構造を有する。このＲＧＢ線
状パターン３は基板１に対して、基準傾き７０゜、基準
幅８５ミクロンで、必要に応じて部分的に傾き、線幅を
かえているが、使用範囲の上端から下端まで連続した形
状をなしている。印刷時の１色のピッチは３００ミクロ
ンであり、これがＲＧＢ３色形成した状態でピッチ１０
０ミクロンとなる。
【００１９】本発明の一実施例のカラーフィルター基板
の工程を図２（ａ），（ｂ），（ｃ）により説明する。
の工程を図２（ａ），（ｂ），（ｃ）により説明する。
【００２０】先ず、図２（ａ）のように基板１上に、基
板１に対して直交方向に開口部４を配置したブラックマ
トリクス２を形成する。次いで図２（ｂ）に示すように
斜めＲＧＢ線状パターン３の１色目（実施例ではＲ＝
赤）をブラックマトリクス２に重ねて、オフセット印刷
方式により形成する。順次２色目を形成して図２（ｃ）
に、３色目を形成して図１の状態を実現する。
板１に対して直交方向に開口部４を配置したブラックマ
トリクス２を形成する。次いで図２（ｂ）に示すように
斜めＲＧＢ線状パターン３の１色目（実施例ではＲ＝
赤）をブラックマトリクス２に重ねて、オフセット印刷
方式により形成する。順次２色目を形成して図２（ｃ）
に、３色目を形成して図１の状態を実現する。
【００２１】以上のようにして、図１に示すように基板
１上にブラックマトリクス２と斜め方向で連続したＲＧ
Ｂ線状パターン３を持つカラーフィルター５が形成され
る。
１上にブラックマトリクス２と斜め方向で連続したＲＧ
Ｂ線状パターン３を持つカラーフィルター５が形成され
る。
【００２２】なお、本実施例ではブラックマトリクス２
を基板１上に形成し、この上にＲＧＢ線状パターン３を
作成する方法を示したが、図３のように、基板１上に先
にＲＧＢ線状パターン３を作成し、次の段階でその上に
ブラックマトリクス２を形成しても、同様の効果、表示
品位が得られることを確認した。
を基板１上に形成し、この上にＲＧＢ線状パターン３を
作成する方法を示したが、図３のように、基板１上に先
にＲＧＢ線状パターン３を作成し、次の段階でその上に
ブラックマトリクス２を形成しても、同様の効果、表示
品位が得られることを確認した。
【００２３】また、印刷法として上記実施例ではオフセ
ット印刷を用いて作成する方法を示したが、凸版を用い
た印刷方式、その他の印刷方式でも同様の効果をもたら
すことを確認した。
ット印刷を用いて作成する方法を示したが、凸版を用い
た印刷方式、その他の印刷方式でも同様の効果をもたら
すことを確認した。
【００２４】次に、表示品位、製造歩留に相関する作成
の容易さ、コストに直結する生産性について、本実施例
（印刷による斜めＲＧＢ線状パターン）と、従来例であ
る図６に示すフォトリソ法によるＲＧＢ、ストライプ印
刷によるＲＧＢ、図４に示す印刷によるＲＧＢ点状配置
のもの、について比較する。
の容易さ、コストに直結する生産性について、本実施例
（印刷による斜めＲＧＢ線状パターン）と、従来例であ
る図６に示すフォトリソ法によるＲＧＢ、ストライプ印
刷によるＲＧＢ、図４に示す印刷によるＲＧＢ点状配置
のもの、について比較する。
【００２５】表示品位はＡＶに用いることを想定した場
合、ストライプ印刷によるＲＧＢ作成品はＲＧＢがスト
ライプ状のため表示品位が劣るが、その他の方法を用い
たものは斜め（ダイアゴナル）モザイク、若しくはデル
タ（トライアングル）配列が得られ表示品位は良い。
合、ストライプ印刷によるＲＧＢ作成品はＲＧＢがスト
ライプ状のため表示品位が劣るが、その他の方法を用い
たものは斜め（ダイアゴナル）モザイク、若しくはデル
タ（トライアングル）配列が得られ表示品位は良い。
【００２６】作成の容易さをみると、印刷によるＲＧＢ
点状配置作成品は印刷の際に図４に示すようなインキち
ぎれ６が発生し、製品として使えるレベルに達しない。
その他の方法により作成したものは容易に作成が可能で
ある。
点状配置作成品は印刷の際に図４に示すようなインキち
ぎれ６が発生し、製品として使えるレベルに達しない。
その他の方法により作成したものは容易に作成が可能で
ある。
【００２７】生産性の指標として工程数を取り上げて、
各方法の比較をしてみる。１色を作成するのに、フォト
リソ法では洗浄・レジストコート・乾燥・露光・現像・
乾燥の６工程が必要である。これに対してその他の印刷
を用いた方法は洗浄・印刷・乾燥の３工程とフォトリソ
法の場合の半分である。
各方法の比較をしてみる。１色を作成するのに、フォト
リソ法では洗浄・レジストコート・乾燥・露光・現像・
乾燥の６工程が必要である。これに対してその他の印刷
を用いた方法は洗浄・印刷・乾燥の３工程とフォトリソ
法の場合の半分である。
【００２８】これらを総合したものを（表１）に示す。
【００２９】
【表１】
【００３０】本発明による方法は、これら表示品位が高
い、作成が容易などという特長のほか、塗布、プリベー
ク、露光、現像、リンス、アフターベークなどの複雑な
工程がなく、処理時間が少なく、材料の有効利用が可能
であるなどコスト面でも有利である。
い、作成が容易などという特長のほか、塗布、プリベー
ク、露光、現像、リンス、アフターベークなどの複雑な
工程がなく、処理時間が少なく、材料の有効利用が可能
であるなどコスト面でも有利である。
【００３１】また、主要工程は印刷法であり、コスト面
では材料費、設備費、生産工数等が小さく安価にするこ
とがが可能である。また寸法精度の面でも、条件によっ
ては１５〜２０ミクロン程度の細線が作成可能であり、
高精細も実現できる。
では材料費、設備費、生産工数等が小さく安価にするこ
とがが可能である。また寸法精度の面でも、条件によっ
ては１５〜２０ミクロン程度の細線が作成可能であり、
高精細も実現できる。
【００３２】なお、本発明における、ブラックマトリク
ス膜の複数個の開口部の基準方向とは、上記実施例の場
合は、矩形状の開口部の一辺と基板の一辺との関係から
認定したが、これに限らず、開口部自体の形状がどの様
なものであっても、複数個の開口部の配列方向を基準方
向とすることが出来る。さらに、その複数個の開口部の
配列が、図５のデルタ形式の場合のようなものであって
も、対応する開口部同士に着目して、そこから基準方向
を認定することもできる。
ス膜の複数個の開口部の基準方向とは、上記実施例の場
合は、矩形状の開口部の一辺と基板の一辺との関係から
認定したが、これに限らず、開口部自体の形状がどの様
なものであっても、複数個の開口部の配列方向を基準方
向とすることが出来る。さらに、その複数個の開口部の
配列が、図５のデルタ形式の場合のようなものであって
も、対応する開口部同士に着目して、そこから基準方向
を認定することもできる。
【００３３】
【発明の効果】以上述べたところから明らかなように、
本発明によれば、表示品位が高く、作成が容易であり、
生産性が高くコストへの反映が期待できるなど、総合的
に優れた特長をもったカラーフィルター基板が得られ
る。
本発明によれば、表示品位が高く、作成が容易であり、
生産性が高くコストへの反映が期待できるなど、総合的
に優れた特長をもったカラーフィルター基板が得られ
る。
【図１】本発明の実施例のカラーフィルター基板の平面
図であって、（ａ）は全体図を示し、（ｂ）はその全体
図のＡ部の拡大図を示す図である。
図であって、（ａ）は全体図を示し、（ｂ）はその全体
図のＡ部の拡大図を示す図である。
【図２】本発明の一実施例の工程を示すＡ部を拡大した
平面図であって、（ａ）ブラックマトリクス２を作成し
た状態、（ｂ）斜めＲＧＢ線状パターン３の第１色目を
作成した状態、（ｃ）斜めＲＧＢ線状パターン３の第２
色目を作成した状態である。
平面図であって、（ａ）ブラックマトリクス２を作成し
た状態、（ｂ）斜めＲＧＢ線状パターン３の第１色目を
作成した状態、（ｃ）斜めＲＧＢ線状パターン３の第２
色目を作成した状態である。
【図３】本発明の一実施例の斜めＲＧＢ線状パターン３
のみの拡大した平面図である。
のみの拡大した平面図である。
【図４】ＲＧＢを連続でなく点状のまま印刷した場合の
ちぎれの状態を示す平面図である。
ちぎれの状態を示す平面図である。
【図５】カラーフィルターのＲＧＢ配列例を示す平面図
である。
である。
【図６】従来のカラーフィルターの一例を示す平面図で
ある。
ある。
１ 基板 ２ ブラックマトリクス ３ 斜めＲＧＢ線状パターン ４ ブラックマトリクス開口部 ５ カラーフィルター ６ ＲＧＢ点状パターン印刷時のちぎれ部 ７ クロム薄膜ブラックマトリクス ８ ＲＧＢ点状パターン
Claims (6)
- 【請求項１】 ブラックマトリクス膜と線状のＲ、Ｇ、
Ｂパターンとが基板に対して重ね合わされて形成されて
いるカラーフィルター基板において、前記ブラックマト
リクス膜が有する複数個の開口部の基準方向に対して、
前記線状のＲ、Ｇ、Ｂパターンの基準方向が斜めになっ
ていることを特徴とするカラーフィルター基板。 - 【請求項２】 複数個の開口部の基準方向とは、対応す
る複数個の開口部同士に着目して認識される方向である
ことを特徴とする請求項１記載のカラーフィルター基
板。 - 【請求項３】 線状のＲ、Ｇ、Ｂパターンの基準方向が
前記基板の一辺に対して傾斜しており、前記複数個の開
口部の基準方向が、前記基板の一辺に対して、実質上垂
直又は平行していることを特徴とする請求項１記載のカ
ラーフィルター基板。 - 【請求項４】 線状のＲ、Ｇ、Ｂパターンが、印刷法に
よって形成されていることを特徴とする請求項１記載の
カラーフィルター基板。 - 【請求項５】 基板に対して、前記線状のＲ、Ｇ、Ｂパ
ターンを形成した後、前記ブラックマトリクス膜を重ね
合わせることを特徴とする請求項１記載のカラーフィル
ター基板の製造方法。 - 【請求項６】 基板に対して、前記ブラックマトリクス
膜を形成した後、前記線状のＲ、Ｇ、Ｂパターンを重ね
合わせることを特徴とする請求項１記載のカラーフィル
ター基板の製造方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5897593A JP3145827B2 (ja) | 1993-03-18 | 1993-03-18 | カラーフィルター基板及びその製造方法 |
| EP93118464A EP0616233B1 (en) | 1993-03-18 | 1993-11-15 | Color filter substrate and making method therefor |
| DE69323723T DE69323723T2 (de) | 1993-03-18 | 1993-11-15 | Farbfilter-Substrat und Verfahren zur Herstellung dafür |
| US08/529,787 US5612589A (en) | 1993-03-18 | 1995-09-18 | Color filter substrate and making method therefor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5897593A JP3145827B2 (ja) | 1993-03-18 | 1993-03-18 | カラーフィルター基板及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06273613A JPH06273613A (ja) | 1994-09-30 |
| JP3145827B2 true JP3145827B2 (ja) | 2001-03-12 |
Family
ID=13099856
Family Applications (1)
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