JPH0519113A - カラーフイルタの製造方法 - Google Patents

カラーフイルタの製造方法

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JPH0519113A
JPH0519113A JP3168258A JP16825891A JPH0519113A JP H0519113 A JPH0519113 A JP H0519113A JP 3168258 A JP3168258 A JP 3168258A JP 16825891 A JP16825891 A JP 16825891A JP H0519113 A JPH0519113 A JP H0519113A
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JP
Japan
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colored
color filter
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piece
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JP3168258A
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Makoto Hasegawa
誠 長谷川
Yasuharu Tanaka
康晴 田中
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Toshiba Corp
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Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 耐水性や耐薬品性や寸法精度が良く、かつ製
造工程が簡易で製造コストが低廉な、カラーフィルタの
製造方法を提供する 【構成】 透明基板2上に接着剤層3を塗布する。そし
て 3種類の異なる色、たとえばR(赤)、G(緑)、B
(青)の各色に着色された 3種類の着色片1を隣接する
着色片どうしが異なる色の着色片となるように、LSI
チップマウンタを用いて位置合わせを行ないながら、透
明基板2上に着色片を配置してゆく。例えば、R、G、
B、R、G、B…の繰り返しパターンとなるように短冊
状の着色片1を順次隣接させて配置する。そして透明基
板2上に配置した着色片1の上から圧力を加えて、配置
した着色片1を透明基板2に接着剤層3にて貼着させ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は液晶表示素子やその他表
示素子などに用いられるカラーフィルタの製造方法に関
する。
【0002】
【従来の技術】需要の拡大が近年著しい液晶表示素子、
なかでもカラー表示を行なう液晶表示素子においては、
カラーフィルタが使用されている。
【0003】このカラーフィルタの着色層は、通常、R
(赤)、G(緑)、B(青)の 3原色に対応する 3種類
の色素が 1種類ずつ順序よく各画素部ごとに配置された
ものだが、その各色素を着色層の所定の位置に配置する
方法として、染色法、染料分散法、顔料分散法、印刷
法、電着法などの方法が用いられている。
【0004】しかしながら、このような従来のカラーフ
ィルタに係る技術には、未だ改善すべき点が少なくな
く、なかでも色素の配置プロセスは上述のような各種の
方式が知られているが、それぞれに一長一短があり、全
般的に製造工程の煩雑さに起因する歩留まりの悪さ、ま
たは製造コストの高さなどの問題点を有している。
【0005】染色法は、従来から行なわれてきた方法
で、量産レベルの技術としては実用的な技術として確立
されているものの、リフトオフ法による工程を用いた多
層法は工程が煩雑なため、結果的には高価につく製造方
法であり、また単層法では、染料の横方向への滲みのた
めに高精度の着色パターンの形成が困難である、という
問題を有している。また特性面では、耐水性や、耐薬品
性のうちでも特に耐アルカリ性が低く、耐熱性も低いと
いう問題がある。
【0006】染料分散法は、染色法に比べて耐水性、耐
薬品性に於いて改善されているが、染料特有の性質から
耐熱性の面で問題があり、また高価な分散剤を使用して
いるために材料コストが高く、製造工程も煩雑なもので
ある。
【0007】顔料分散法は、耐熱性においては十分に実
用的であるものの、材料の有機顔料が高価で、しかも顔
料分散工程において多量の顔料を必要とするため、材料
コストが非常に高いものとなっている。
【0008】印刷法は、色素を含有するインキを用い
た、最も量産性に優れ製造コストの低廉な製造方法であ
るが、その印刷時のエッジの切れに難点があり印刷寸法
精度も低いために、表示画素の寸法微細化に対しての対
応および表示画面の大型化に対しての対応が困難である
という問題や、白ピンホールや色むらなどの欠陥の問題
や、カラーフィルタ印刷面の平滑性の低さなどの問題を
有する。
【0009】電着法は、他の方法と異なり、その工程中
に熱処理を必要としないので、耐熱性については問題な
く、また着色位置および着色濃度を高精度に制御するこ
とができる。しかしながら液晶セル内の透明電極上に着
色層を形成しており、この着色層自体の導電率が低いも
のであるうえに実用的な色濃度を得るためにはこれを厚
膜化しなければならず、液晶に印加される電圧が大幅に
低下してしまう、という問題がある。この問題を解消す
るために、特開昭64-80984号公報に示されているよう
に、透明電極上に高分子膜を電解重合により形成したの
ち、染料を含有する溶液に浸漬し電圧を印加して高分子
膜を染色する方法が提案されているが、この方法は高分
子膜の形成と染色との煩雑な 2工程を要するためにコス
ト高になるという問題がある。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来のカ
ラーフィルタの製造方法は、着色層形成工程を中心にそ
れぞれ難点を有し、従ってこのような方法で製造された
カラーフィルタも、光学的および化学的な特性面や製造
コストの面等において、いずれかの問題点を有するもの
であった。
【0011】特に、特性面を向上させるためには、従来
の方法のいずれを用いてもその工程が煩雑になり製造コ
ストが余りにも高くなってしまう、という問題があっ
た。
【0012】本発明はこのような問題に鑑みてなされた
もので、その目的とするところは、カラーフィルタの製
造工程の煩雑さに起因する歩留まりの悪さおよび製造コ
ストの高さなどの問題を解消して、耐水性や耐薬品性や
寸法精度が良く、かつ製造工程が簡易で製造コストが低
廉な、カラーフィルタの製造方法を提供することにあ
る。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明のカラーフィルタ
の製造方法は、透明基板上に接着剤を塗布する工程と、
少なくとも 3種類の異なる色に着色された複数の着色片
を、隣接する前記着色片どうしが異なる色の着色片とな
るように、前記透明基板上に位置合わせを行なって前記
着色片を隣接させて配置する工程と、前記透明基板上に
前記着色片を貼着させる工程と、を具備することを特徴
としている。
【0014】
【作用】透明基板上に接着剤層を塗布する。そして 3種
類の異なる色、たとえばR(赤)、G(緑)、B(青)
の各色に着色された 3種類の着色片を、隣接する着色片
どうしが異なる色の着色片となるように、LSIチップ
マウンタを用いて位置合わせを行なって、透明基板上に
着色片を隣接するように配置する。例えば、R、G、
B、R、G、B…の繰り返しパターンとなるように短冊
状の着色片を順次隣接させて配置する。そして透明基板
上に配置した着色片の上から圧力を加えて、配置した着
色片を透明基板に接着剤で貼着させる。
【0015】このようにLSIチップマウンタを用いて
着色片を機械的に配置するので、従来技術のようなフォ
トリソグラフィーの煩雑な多段階の工程を要さず、また
印刷の精度の低さの問題もなく、簡易な工程でかつ精度
良く着色層を貼設でき、かつ製造コストも低廉にでき
る。
【0016】
【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を詳細
に説明する。
【0017】(実施例1)図1は本発明に係るカラーフ
ィルタの製造方法によるカラーフィルタの第1の実施例
を示す側面断面図、図2はそのカラーフィルタを用いた
液晶表示素子を示す側面断面図である。
【0018】まず、R(赤)、G(緑)、B(青)の 3
種類の異なる各色に着色された 3種類の着色片を用意す
る。
【0019】即ち、R、G、Bの各色に着色された、厚
さ0.3 mmの着色ガラスを、各色 1枚ずつ用意し、その
表面に平坦化処理を行なったのち、0.17mm幅にダイシ
ングを行なって、おのおのの色の短冊状の着色片1を得
る。このときのダイシングには、LSIのダイシングに
用いるダイシングカッタを用いる。
【0020】次に、厚さ1.1 mmのガラス製の透明基板
2の表面に平坦化処理を行ない、前述の着色片1を貼着
すべき画像エリアに、接着剤を塗布して接着剤層3を設
けておく。
【0021】このようにして準備された透明基板2上
に、LSIチップマウンタを用いて位置合わせを行ない
ながら前述の着色片1を並列にR、G、B、R、G、B
…の順に繰り返して、隣接する着色片どうしが異なる色
のものとなるように順番に配置する。これを図1に示
す。
【0022】こうして画像エリアに着色片1を配置し
て、着色片1の上から圧力を加えてこれらの着色片1を
透明基板2に接着させる。
【0023】そして、画面を更に鮮明にするために、各
ピクセルの四周を囲む形のブラックマトリックスを着色
片1の面上に印刷法により形成して、カラーフィルタ4
を得る。
【0024】このようにして本発明に係る製造方法によ
り製造されたカラーフィルタ4を、液晶表示素子に組み
込む。即ち、このカラーフィルタ4の着色片1が貼設さ
れた面上に、アクリル系樹脂のトップコート層5をスピ
ンコート法により設け、さらに平坦化処理を施した後、
I.T.O.膜6をスパッタリング法により形成し、さ
らに配向処理を施して、液晶表示素子の前面側基板とす
る。そしてこれをTFT駆動素子の貼設されたTFT基
板7と対向するように組み合わせ、その基板間に液晶組
成物8を挟持させて、液晶表示素子9を得る。この液晶
表示素子9の画面サイズは 4インチ、 1画素の寸法は0.
28mm×0.17mmとした。
【0025】このような液晶表示素子9にテストパター
ンを表示させたところ、白ピンホールや色むらや変色な
どカラーフィルタ4のデフェクトに起因するような表示
画像の欠陥は見受けられず、良好な表示が実現されるこ
とが確認された。
【0026】また、このカラーフィルタ4を液晶表示素
子9に組み込む前に、このカラーフィルタ4自体の白ピ
ンホールや色むらなどのデフェクトを目視および顕微鏡
により検査したところ、そのようなデフェクトは発見さ
れなかった。
【0027】(実施例2)図3は本発明に係るカラーフ
ィルタの製造方法によるカラーフィルタの第2の実施例
を示す側面断面図、図4はそのカラーフィルタを用いた
液晶表示素子を示す側面断面図である。ただし、この図
3、図4に示した側面断面図は、第1の実施例での図
1、図2に示した側面断面図とは、視点が異なってお
り、そのカラーフィルタの着色片の長手方向の側面が見
える視点からの側面断面図である。
【0028】前述の第1の実施例で用いたものと同様
の、R、G、Bの各色に着色された厚さ 0.3mmの着色
ガラスに平坦化処理を施し、その上面に画素電極305
となるI.T.O.膜をスパッタリングにより貼設して
のち、第1の実施例と同様の方法でLSI用ダイシング
カッタにて0.17mm幅にダイシングを行なう。
【0029】I.T.O.膜による画素電極305は、
図3(a)に示すように、着色ガラスの側端面および裏
面の周辺部にまで回り込むように貼設しておく。そし
て、隣接して配置させる画素電極305どうしの短絡を
防止するために、0.17mm幅にダイシングされた着色片
301上のI.T.O.膜の切断面に、図3(b)の断
面図に示すような面取り処理を施しておく。
【0030】次に、図4に示すように、第1の実施例と
同様の厚さ 1.1mmのガラス製の透明基板302の表面
に平坦化処理を行ない、さらにその上面に各画素電極3
05に接続されるI.T.O.膜製の画素電極アドレス
接続バス306を貼設する。そして、着色片301を貼
着してカラーフィルタを形成すべき画像エリアに、接着
剤を塗布して接着剤層303を設けておく。
【0031】このように準備された透明基板302上に
LSIチップマウンタを用いて位置合わせを行ないなが
ら、前述の着色片301を並列にR、G、B、R、G、
B…の順に繰り返して、隣接する着色片どうしが異なる
色のものとなるように配置してゆく。このとき、着色片
301の側端面および裏面の周辺部にまで回り込んだ画
素電極305の接続部310が、透明基板302上に貼
設された画素電極アドレス接続バス306に当接するよ
うに配置する。
【0032】このように画像エリアに着色片301を配
置して、着色片301の上から圧力を加えてこれらの着
色片301を透明基板302に接着させる。
【0033】そして、画面を更に鮮明にするために、液
晶表示素子にこのカラーフィルタが組み込まれたときに
液晶表示素子の各ピクセルの四周を囲む形になるような
ブラックマトリックス(図示省略)を、着色片301上
のI.T.O.膜上の各画素電極305上に印刷法によ
り形成し、平坦化処理を施したのち配向処理を施して、
液晶表示素子309の前面側基板とする。そしてこれを
薄層ダイオード駆動素子が貼設された能動素子基板30
7と対向するように組み合わせ、その基板間に液晶組成
物308を挟持させて、液晶表示素子309を得る。こ
の液晶表示素子309は、第1の実施例と同様、画面サ
イズ 4インチ、 1画素の寸法0.28mm×0.17mmとし
た。
【0034】このような液晶表示素子309にテストパ
ターンを表示させたところ、表示画像に欠陥は見受けら
れず良好な表示が実現されることが確認された。
【0035】このように、本発明によれば、簡易な製造
工程により、デフェクトの問題の解消された高品質なカ
ラーフィルタを製造できることが確認された。
【0036】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の製
造方法によれば、カラーフィルタの製造工程の煩雑さに
起因する歩留まりの悪さおよび製造コストの高さなどの
問題を解消して、耐水性や耐薬品性や寸法精度が良く、
かつ製造工程が簡易で製造コストが低廉なカラーフィル
タを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るカラーフィルタの製造方法による
カラーフィルタの第1の実施例を示す側面断面図。
【図2】本発明に係るカラーフィルタの製造方法による
第1の実施例のカラーフィルタを用いた液晶表示素子を
示す側面断面図。
【図3】本発明に係るカラーフィルタの製造方法による
カラーフィルタの第2の実施例を示す側面断面図。
【図4】本発明に係るカラーフィルタの製造方法による
第2の実施例のカラーフィルタを用いた液晶表示素子を
示す側面断面図。
【符号の説明】
1、301…着色片 2、302…透明基板 3、303…接着剤層 4……………カラーフィルタ 5……………トップコート 6……………I.T.O.膜 7……………TFT基板 8、308…液晶組成物 9、309…液晶表示素子 305………画素電極 306………画素電極アドレス接続バス 307………能動素子基板 310………接続部(I.T.O.膜)

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 透明基板上に接着剤を塗布する工程と、 少なくとも 3種類の異なる色に着色された複数の着色片
    を、隣接する前記着色片どうしが異なる色の着色片とな
    るように、前記透明基板上に位置合わせを行なって前記
    着色片を隣接させて配置する工程と、 前記透明基板上に前記着色片を貼着させる工程と、 を具備するカラーフィルタの製造方法。
  2. 【請求項2】 前記着色片は、短冊状またはチップ状の
    ような矩形の着色片であって、あらかじめ着色された着
    色ガラスよりなる着色片、あらかじめ顔料により着色さ
    れた着色片、あらかじめ染料により着色された着色片の
    うち少なくとも 1つを用いた着色片である、請求項第1
    項記載のカラーフィルタの製造方法。
  3. 【請求項3】 前記透明基板は、材質として、透明なガ
    ラス、透明な有機高分子、透明な無機化合物のうち少な
    くとも 1つを用いた透明基板である、請求項第1項記載
    のカラーフィルタの製造方法。
  4. 【請求項4】 前記透明基板上に前記着色片を貼着させ
    る貼着方法は、接着または溶着のうち少なくとも 1つを
    用いた貼着方法である、請求項第1項記載のカラーフィ
    ルタの製造方法。
JP3168258A 1991-07-09 1991-07-09 カラーフイルタの製造方法 Withdrawn JPH0519113A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5463484A (en) * 1993-10-29 1995-10-31 Brody; Thomas P. Method for manufacturing laminated U V-sensitive color filters for liquid crystal displays

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5463484A (en) * 1993-10-29 1995-10-31 Brody; Thomas P. Method for manufacturing laminated U V-sensitive color filters for liquid crystal displays
US5673093A (en) * 1993-10-29 1997-09-30 Brody; Thomas P. Method for manufacturing laminated color filters for liquid crystal displays

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Effective date: 19981008