JPH06118217A - カラーフィルタの製造方法 - Google Patents

カラーフィルタの製造方法

Info

Publication number
JPH06118217A
JPH06118217A JP26367992A JP26367992A JPH06118217A JP H06118217 A JPH06118217 A JP H06118217A JP 26367992 A JP26367992 A JP 26367992A JP 26367992 A JP26367992 A JP 26367992A JP H06118217 A JPH06118217 A JP H06118217A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ink
color filter
layer
light
substrate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP26367992A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuhiko Nishimura
一彦 西村
Takao Sano
高男 佐野
Shunei Sekido
俊英 関戸
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toray Industries Inc filed Critical Toray Industries Inc
Priority to JP26367992A priority Critical patent/JPH06118217A/ja
Publication of JPH06118217A publication Critical patent/JPH06118217A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Optical Filters (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 単純、かつ経済的な方法で、基板上に画素形
成のための開口部を設け、その開口部にインクを入れ
る。 【構成】 基板上に可視光線を遮蔽する遮光層と、イン
クが各画素間で混じりあうのを防止する撥インク層とを
積層し、この積層体に波長が450nmを超えないレー
ザ光を照射して所定の位置の遮光層と撥インク層とを除
去し、相互に独立した開口部を設け、各開口部に所定の
インクを入れて画素を形成する。撥インク層には、シリ
コンゴムを使用することが好ましく、レーザ光として、
エキシマレーザが好適である。また、開口部にインクを
入れるのに、インクジェット法を使用することが好まし
い。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、主に液晶表示用として
使用するカラーフィルタの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】液晶表示用として使用するカラーフィル
タは、透明基板と、その表面に形成された原色(通常、
赤、緑および青の三原色)の画素の一組を一絵素とする
多数の絵素とを基本に構成されている。そして、各画素
の間には、表示コントラストを高めるために、所定の幅
を持つ遮光領域、すなわちブラックマトリクスが設けら
れている。従来、液晶表示用カラーフィルタの製造に
は、フォトリソグラフィを利用して配列した可染媒体を
染色する方法、顔料分散感光性組成物を用いる方法、電
着を利用する方法などのほかに、コスト的に有利、かつ
興味のある方法として、インクジェットを用いて着色部
分を形成させる方法が提案されている。
【0003】すなわち、特開昭59−75205号公報
には、3色の色素を基板上に配置するにインクジェット
を用いる液晶表示用カラーフィルタの製造方法が提案さ
れ、色素が目的とする領域外への拡がりを防止するため
に色素に対しヌレ性の悪い物質で拡散防止パターンを形
成するとしているが、その具体的な製造方法は全く開示
されていない。また、特開平4−195102号公報に
は、予め基板上にパターン化された画素の間を遮光する
部位を形成しておき、フォトリソグラフィを利用し開口
部を設け、たとえば、インクジェットで開口部に可染媒
体層を形成して画素にする液晶表示用カラーフィルタの
製造方法が記載されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、特開平4−1
95102号公報に記載の方法は、まず基板に遮光性の
ある部位を形成し、さらにフォトリソグラフィを利用し
て画素形成のための開口部を設けるので、多数の複雑な
処理を要し、結局、製品コストを下げることが難しい。
本発明は、基板に複雑な前処理を施したり、フォトリソ
グラフィを利用することなく、単純な方法で、基板上に
画素形成のための開口部を設け、その開口部にインクを
入れることを研究した結果、完成したものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、基板上に可視
光線を遮蔽する遮光層と、インクが各画素間で混じりあ
うのを防止する撥インク層とを積層し、この積層体に波
長が450nmを超えないレーザ光を照射して所定の位
置の遮光層と撥インク層とを除去し、相互に独立した開
口部を設け、各開口部に所定のインクを入れて画素を形
成することを特徴とする、カラーフィルタの製造方法を
提供する。本発明においては、撥インク層には、シリコ
ンゴムを使用することが好ましく、レーザ光として、エ
キシマレーザが好適である。また、開口部にインクを入
れるのに、インクジェット法を使用することが好まし
い。
【0006】
【実施態様例と作用】本発明について、実施態様例をあ
げ、図面を参照しつつ具体的に説明する。図1は、本発
明のカラーフィルタの製造方法の各工程で製造中のカラ
ーフィルタの断面図である。
【0007】本発明のカラーフィルタの製造方法は、ま
ず、基板1上にブラックマトリクスになる遮光層2と、
画素内のインクが画素、すなわち所定の領域を越えて互
いに混じりあうことを防止するための撥インク層3とを
積層する(図1の(b))。ついで、この積層体の所定
の部位の遮光層2と撥インク層3とを除去し、独立した
多数の開口部4を形成する(図1の(c))。所定の開
口部4に所定のインク5を入れて画素を形成し(図1の
(d))、必要に応じて保護膜(図示せず)でシール
し、カラーフィルタを製造する。すなわち、インク5を
入れた一つの開口部4が一つの画素を形成し、遮光層2
と撥インク層3との積層体の残された部分が各画素を分
離する壁を形成することになる。各工程は極めて微細
に、精度よく実施しなければならない。
【0008】本発明に用いる基板1は、通常、透明なガ
ラス板を使用する。この基板1上に薄膜の遮光層2を接
着形成する。この遮光層2は、プラスチック、金属、セ
ラミックなど、またはこれらの混合組成物であってもよ
いが、各画素間の表示コントラストを高めるのに十分な
遮光性を有し、かつ照射するレーザによって除去される
物質を採用する。加工の容易さからプラスチックまたは
その複合材が好ましい。遮光層2の厚さは、通常0.5
〜30μmである。
【0009】さらに、遮光層2上に、薄膜の撥インク層
3を積層する。撥インク層3は、インク5が画素外に付
着したり、滲みだしたりするのを防ぐ目的から撥水性も
しくは撥油性の高い物質を用いる。撥インク層3は、撥
水性として水との接触角が60度以上が好ましく、90
度以上がより好ましい。なお、接触角は、エルマ光学
(株)製エルマゴニオメータ式・接触角測定器G−I型
(常温用)によって測定することができる。このような
物質としては、シリコンゴムやフッ素樹脂、重量平均分
子量が数万ないし数百万のポリテトラフルオロエチレ
ン、フッ素ゴムなどがあげられるが、シリコンゴム、な
かでも数平均分子量が数千ないし数十万の線状有機ポリ
シロキサンを主成分とするものが好ましい。撥インク層
3の厚さは、通常0.5〜10μmである。遮光層2と
撥インク層3との接着のために、両層の間に接着層(図
示せず)を設けてもよい。接着層には種々の素材を用い
ることができるが、とくにアミノシラン化合物や有機チ
タネート化合物が好ましい。着層に代え、いずれかの層
に接着成分を添加しておいてもよい。
【0010】基板1上に形成する遮光層2と撥インク層
3との積層体は、たとえば、次のようにして製造する。
まず、基板1を研磨、洗浄し、必要に応じ、その上に遮
光層2との接着を強固にするために透明、薄膜状の接着
層(図示せず)を設ける。この基板1上に、ローラコー
タ、ホエラー、スピナーなどの塗布装置を使用したり、
ディップ法、スプレー法などを用いて遮光層2を形成す
る組成物溶液を塗布し、乾燥し、必要に応じてキュアす
る。そして、必要があれば接着層をその上に遮光層2と
同様にして塗布する。さらに、同様の方法で撥インク層
3を塗布し、乾燥ないし必要な処理を行い、基板1上に
積層体を形成する。この基板は、保管や運搬上、損傷な
どを防止する必要がある場合には、保護フィルムを被せ
て保護する。
【0011】次に、本発明のカラーフィルタの製造方法
においては、画素を配置する所定の位置の上記積層体を
除去して、画素となる相互に独立した開口部4を形成す
る。残った部分に各開口部4を仕切る壁を形成させ、カ
ラーフィルターのブラックマトリクスとして、そして、
各画素のインク5が混合するのを防止する機能を持たせ
る。ところで、液晶表示用カラーフィルタの画素のサイ
ズは、現在のところ、100μm前後のものが使用され
ている。また、画素の間の仕切り、すなわちブラックマ
トリクスの幅は20μm前後である。液晶画像の高密度
化にともない、これらの寸法は、さらに微細になる可能
性がある。なお、画素は、平行な帯状に配置されたスト
ライプタイプや碁盤のように格子状に配置される場合な
どがある。したがって、開口部4もこれに見合って超精
密に加工する必要がある。現在、このような超精密加工
には、赤外線の熱エネルギーを利用するYAG(Yttriu
mAlminium Garnet )レーザや炭酸ガスレーザが好んで
使用されている。これらのレーザは、被照射物を熱的な
メカニズムで除去するものであるが、カラーフルタによ
って優れたカラー画像を得るためには、十分ではない。
そこで本発明では、この加工に、波長が450nmを超
えないレーザ光を利用し、もっぱら、アブレーションに
よって積層体を除去する。レーザ光の波長が短いほど、
精密加工に有利なばかりではなく、本発明においては、
加工部の周囲に熱的な影響を及すことなく、積層体の除
去面が極めてシャープに正確に形成されるからである。
【0012】本発明に利用できる波長が450nmをこ
えない波長のレーザ光を高出力で発振できるものとして
は、励起状態で生成する希ガスハロゲン化合物を利用す
るエキシマレーザや、シンクロトロン放射光を利用する
自由電子レーザなどがあげられる。現在のところ、実用
化が進んでいるエキシマレーザの使用が勧められる。エ
キシマレーザによる加工法には、照射部位を規定する方
式によって、金属マスク6を被照射物に重ねてレーザ光
7を照射するコンタクトマスク法(図2にその原理を示
す)、光路途中においた金属マスク6´のパターンを被
照射物に投影するマスクイメージング法(図3にその原
理を示す)、被照射物に直接金属メッキを形成し、エッ
チングで画素形成の位置に開口部のあるマスクとするコ
ンフォーマルマスク法が開発されている。本発明にはい
ずれの方法も利用することができる。しかし、マスク
6,6´の製作が容易なところから、コンタクトマスク
法またはマスクイメージング法を利用することが好まし
い。レーザ光の波長の選定は、積層体のビーム吸収率の
大きいものが好ましく、エキシマレーザでは、波長が2
48nmのKrFレーザと308nmのXeClが好適
である。
【0013】このようにして製造した所定の画素の位置
に開口部のあるカラーフィルタ基板にインク5を塗布す
る。所定のインク5を所定の開口部4に入れる方法とし
ては、公知のインクジェット法、印刷法などがあげられ
るが、インク塗布位置の位置決め精度が高いので、イン
クジェット法を利用することが好ましい。図4は、イン
クジェット法の原理を模式的に示した図であって、8は
インクジェットの噴射ノズル、9は、インクヘッドであ
る。
【0014】
【実施例】本発明のカラーフィルタの製造方法を使用し
て、赤、緑および青の三原色の画素の一組を一絵素とす
るストライプタイプのカラーフィルタを製造したので説
明する。まず、厚さ1.0mmのガラス基板の表面に、
カーボンブラック30重量%を含有するアクリル樹脂か
らなる遮光性材料塗布して熱風中で乾燥し、厚さが2μ
mのブラックマトリクス層を形成させた。次にその上
に、ポリジメチルシロキサン(数平均分子量約20,0
00)100重量部、メチルトリアセトキシシラン5重
量部、酢酸ジブチルスズ0.2重量部の割合で、これら
の合計10重量%を含むn−ヘプタン溶液を塗布し、1
00℃の熱風中で乾燥して厚さが2μmのシリコンゴム
層を積層し、基板上に積層体を形成した。
【0015】次に、40μmの間隔をおいて、幅が11
0μmの直線状の平行な多数のスリットを有する金属製
のコンタクトマスクを上記の積層体に重ね、そのままX
−Yステージに固定した。そして、KrFエキシマレー
ザ照射装置(住友重機械工業(株)製:INDEX20
0−K)を用い、照射面積が約6×2mmの加工ビーム
でX−Yステージ上の積層体を照射し、スキャンニング
して、40μmの間隔をおき、幅110μmで直線的に
積層体を除去し、ストライプ状の開口部を形成した。そ
の結果、積層体は、多数の開口部を形成したが、コンタ
クトマスクに覆われていた40μmの部分の積層体と基
板はそのまま残っていた。このようにして製造したカラ
ーフィルタ基板の各開口部に、インクジェット方式でそ
れぞれ赤、緑、青の3原色を別々に入れて赤、緑、青の
3画素の一組を一絵素とするストライプタイプのカラー
フィルタを製造した。
【0016】
【発明の効果】本発明のカラーフィルタの製造方法は、
基板上に遮光層と撥インク層とを積層し、波長が450
nmを超えないレーザ光を照射して所定の位置の遮光層
と撥インク層とを除去することによって、開口部を精密
に形成した後、インクジェット法によって開口部にイン
クを入れるという、従来に較べ遥かに簡単な工程で、遜
色のないカラーフィルタを経済的に製造することができ
る。この際に使用するコンタクトマスクは、繰返して使
用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のカラーフィルタの製造方法の各工程
で製造中のカラーフィルタの断面図。
【図2】 コンタクトマスク法の原理を示す図。
【図3】 マスクイメージング法の原理を示す図。
【図4】 インクジェット法の原理を模式的に示した
図.
【符号の説明】
1:基板 2:遮光層 3:撥インク層 4:開
口部 5:インク 6:マスク 7:レーザ光 8:イ
ンクジェットの噴射ノズル 9:インクヘッド

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】基板上に可視光線を遮蔽する遮光層と、イ
    ンクが各画素間で混じりあうのを防止する撥インク層と
    を積層し、この積層体に波長が450nmを超えないレ
    ーザ光を照射して所定の位置の遮光層と撥インク層とを
    除去し、相互に独立した開口部を設け、各開口部に所定
    のインクを入れて画素を形成することを特徴とする、カ
    ラーフィルタの製造方法。
  2. 【請求項2】前記の撥インク層が、シリコンゴムからな
    ることを特徴とする、請求項1に記載のカラーフィルタ
    の製造方法。
  3. 【請求項3】前記のレーザ光が、エキシマレーザである
    ことを特徴とする、請求項1または2に記載のカラーフ
    ィルタの製造方法。
  4. 【請求項4】前記の開口部にインクを入れるのに、イン
    クジェット法を使用することを特徴とする、請求項1、
    2または3に記載のカラーフィルタの製造方法。
JP26367992A 1992-10-01 1992-10-01 カラーフィルタの製造方法 Pending JPH06118217A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26367992A JPH06118217A (ja) 1992-10-01 1992-10-01 カラーフィルタの製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26367992A JPH06118217A (ja) 1992-10-01 1992-10-01 カラーフィルタの製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH06118217A true JPH06118217A (ja) 1994-04-28

Family

ID=17392842

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP26367992A Pending JPH06118217A (ja) 1992-10-01 1992-10-01 カラーフィルタの製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH06118217A (ja)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5948577A (en) * 1997-06-02 1999-09-07 Canon Kabushiki Kaisha Color filter substrate, liquid crystal display device using the same and method of manufacturing color filter substrate
US5956063A (en) * 1994-09-14 1999-09-21 Canon Kabushiki Kaisha Color filter, display device using color filter, apparatus comprising display device, ink-jet head, and color filter manufacturing method and apparatus
EP1061383A1 (en) * 1998-12-21 2000-12-20 Seiko Epson Corporation Color filter and method of manufacture thereof
US6511784B1 (en) * 1999-09-03 2003-01-28 Basf Drucksysteme Gmbh Recording material comprising silicon rubber and iron oxides for producing relief printing plates by laser engraving
US6630274B1 (en) 1998-12-21 2003-10-07 Seiko Epson Corporation Color filter and manufacturing method therefor
EP1422682A1 (en) * 2001-08-29 2004-05-26 Seiko Epson Corporation ELECTROOPTICAL DEVICE, AND ELECTRONIC APPARATUS
US7106399B2 (en) 2002-03-27 2006-09-12 Seiko Epson Corporation Electro-optical apparatus, comprising a partition layer formed on a shading layer its production method, devices and electronic appliances
JP2007086780A (ja) * 2005-09-19 2007-04-05 Applied Materials Inc フラットパネルディスプレイ用のカラーフィルタのピクセルマトリクスを製造する方法及び装置
JP2007114371A (ja) * 2005-10-19 2007-05-10 Dainippon Printing Co Ltd 光制御シート、面光源装置
JP2010176115A (ja) * 2009-01-30 2010-08-12 Samsung Electronics Co Ltd 表示板、薄膜トランジスター表示板および基板の修理方法

Cited By (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5956063A (en) * 1994-09-14 1999-09-21 Canon Kabushiki Kaisha Color filter, display device using color filter, apparatus comprising display device, ink-jet head, and color filter manufacturing method and apparatus
US6207948B1 (en) 1994-09-14 2001-03-27 Canon Kabushiki Kaisha Color filter, display device using color filter, apparatus comprising display device, ink-jet head, and color filter manufacturing method and apparatus
US5948577A (en) * 1997-06-02 1999-09-07 Canon Kabushiki Kaisha Color filter substrate, liquid crystal display device using the same and method of manufacturing color filter substrate
US7070890B2 (en) 1998-12-21 2006-07-04 Seiko Epson Corporation Color filter and manufacturing method therefor
EP1061383A1 (en) * 1998-12-21 2000-12-20 Seiko Epson Corporation Color filter and method of manufacture thereof
EP1061383A4 (en) * 1998-12-21 2002-05-08 Seiko Epson Corp COLOR FILTER AND MANUFACTURING METHOD THEREOF
US6630274B1 (en) 1998-12-21 2003-10-07 Seiko Epson Corporation Color filter and manufacturing method therefor
US7514187B2 (en) 1998-12-21 2009-04-07 Seiko Epson Corporation Color filter and manufacturing method therefor
KR100506068B1 (ko) * 1998-12-21 2005-08-05 세이코 엡슨 가부시키가이샤 컬러필터 및 그 제조방법
EP1643276A1 (en) * 1998-12-21 2006-04-05 Seiko Epson Corporation Method of manufacturing color filters, method for manufacturing a display device and method for manufacturing an electronic device
US6511784B1 (en) * 1999-09-03 2003-01-28 Basf Drucksysteme Gmbh Recording material comprising silicon rubber and iron oxides for producing relief printing plates by laser engraving
US6797455B2 (en) 1999-09-03 2004-09-28 Basf Drucksysteme Gmbh Recording material comprising silicone rubber and iron oxides for producing relief printing plates by laser engraving
EP1422682A4 (en) * 2001-08-29 2005-12-28 Seiko Epson Corp ELECTROOPTICAL EQUIPMENT AND ELECTRONIC DEVICE
US7333167B2 (en) 2001-08-29 2008-02-19 Seiko Epson Corporation Electrooptical device and electronic equipment having resin film in light emitting region and sealing region
EP1422682A1 (en) * 2001-08-29 2004-05-26 Seiko Epson Corporation ELECTROOPTICAL DEVICE, AND ELECTRONIC APPARATUS
US8093656B2 (en) 2001-08-29 2012-01-10 Seiko Epson Corporation Electrooptical device and electronic equipment having resin film in light emitting region and sealing region
US7106399B2 (en) 2002-03-27 2006-09-12 Seiko Epson Corporation Electro-optical apparatus, comprising a partition layer formed on a shading layer its production method, devices and electronic appliances
US7330228B2 (en) 2002-03-27 2008-02-12 Seiko Epson Corporation Electro-optical apparatus, its production method, devices and electronic appliances
JP2007086780A (ja) * 2005-09-19 2007-04-05 Applied Materials Inc フラットパネルディスプレイ用のカラーフィルタのピクセルマトリクスを製造する方法及び装置
JP2007114371A (ja) * 2005-10-19 2007-05-10 Dainippon Printing Co Ltd 光制御シート、面光源装置
JP2010176115A (ja) * 2009-01-30 2010-08-12 Samsung Electronics Co Ltd 表示板、薄膜トランジスター表示板および基板の修理方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR0173149B1 (ko) 칼라 필터, 그의 제조 방법 및 액정 판넬
JP2000171629A (ja) カラーフィルタとその製造方法、液晶素子
JPH06118217A (ja) カラーフィルタの製造方法
US7288346B2 (en) Color filter and production method thereof
JPH08179110A (ja) カラーフィルタ、その製造方法及び液晶パネル
JPH04349401A (ja) カラーフィルタの製造方法
JP2000147241A (ja) カラ―フィルタの製造方法、この製造方法で製造されたカラ―フィルタを用いた液晶素子及びインクジェットヘッド
JPH08292313A (ja) カラーフィルタの製造方法、該方法により得られたカラーフィルタ及び該カラーフィルタを具備した液晶表示装置
JPH08230314A (ja) カラーフィルタの製造方法、カラーフィルタ及びこれを用いた液晶パネル
JPH08179113A (ja) カラーフィルタの製造方法、該方法により得られたカラーフィルタ及び該カラーフィルタを配して構成した液晶表示パネル
JP4752337B2 (ja) カラーフィルタの製造方法
JP3576288B2 (ja) カラーフィルタの製造方法
JPH08313721A (ja) カラーフィルタの製造方法及び液晶パネル
JPS62144194A (ja) 液晶表示素子
JPH0439603A (ja) カラーフィルタの製造方法
JPH02262603A (ja) パターンの修正方法
JP2001166316A (ja) カラーフィルタとその製造方法、該カラーフィルタを用いた液晶素子
JPH10197718A (ja) 液晶表示用カラーフィルターの製造方法、液晶表示用カラーフィルター、及び該カラーフィルターを具備する液晶パネル
JPH1096810A (ja) カラーフィルターの製造方法
JP2002122723A (ja) カラーフィルタ及びその製造方法並びにそれを用いた液晶表示装置及びその製造方法
JPH0915580A (ja) 液晶用カラーフィルターおよびその製造方法ならびに液晶パネル
JP3317354B2 (ja) カラーフィルタの製造方法
JPH0486801A (ja) カラーフィルタの製造方法
JPH0782125B2 (ja) カラ−フイルタ−
JPH04195102A (ja) カラーフィルタ製造法