JPS62106407A - 液晶表示用カラ−フイルタの製造方法 - Google Patents
液晶表示用カラ−フイルタの製造方法Info
- Publication number
- JPS62106407A JPS62106407A JP60246567A JP24656785A JPS62106407A JP S62106407 A JPS62106407 A JP S62106407A JP 60246567 A JP60246567 A JP 60246567A JP 24656785 A JP24656785 A JP 24656785A JP S62106407 A JPS62106407 A JP S62106407A
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- JP
- Japan
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- color filter
- partition wall
- liquid crystal
- black
- manufacturing
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- Optical Filters (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業−Ｊ二の利用分野
本発明は表示品質の高い、低コストな液晶表示用カラー
フィルタの製造方法に関するものである。
フィルタの製造方法に関するものである。
従来の技術
液晶動画表示用カラーフィルタは、透明基板上に形成さ
れた赤、緑、青の三原色の画素を一絵素とし、多数の絵
素から構成される。そして各画素間Ｋ ｆｃｊｌ、表示
コントラストを高めるための一定の１１］をもつ黒色領
域が透明基板の上に設けられる。
れた赤、緑、青の三原色の画素を一絵素とし、多数の絵
素から構成される。そして各画素間Ｋ ｆｃｊｌ、表示
コントラストを高めるための一定の１１］をもつ黒色領
域が透明基板の上に設けられる。
従来、カラーフィルタの製造には印刷法、ホトリソグラ
フィなどが用いられている。一般に印刷−法は低コスト
なカラーフィルタを提供することができるが、カラーフ
ィルタの画素寸法が１１００ｔｔ以下と小さく、ミクロ
ン以下の寸法精度が要求さｎる場合にＶ１適用すること
ができない。しかし、印刷法の低コスト性を生かし、画
素のでき」ユリ寸法精度を旨める発明（特開昭６０−１
０１５８３号公報）がみられる。この発明の製造方法は
、カラーフィルタ間の領域の予定部分にホトレジスト層
を設ける工程、カラーフィルタｒ宇部分に印刷法により
ノノラーフィルタを形成する工程、前記ホトレジスト層
を除去する工程からなることをノー５本としている。こ
の製造方法でｔ１印刷によるパターンのたれ、画素のに
じみをなくするために一度設けたホトレジスト層を最後
に除去しなければならない。一方、リソグラフィ法によ
るカラーフィルタの画素形成では、画素寸法が１００μ
ｍ以下の大きさで、ザブミクロン精度の実現は容易であ
るが、リソグラフィ工程を数回繰り返すため、高コスト
になるという欠点がある。
フィなどが用いられている。一般に印刷−法は低コスト
なカラーフィルタを提供することができるが、カラーフ
ィルタの画素寸法が１１００ｔｔ以下と小さく、ミクロ
ン以下の寸法精度が要求さｎる場合にＶ１適用すること
ができない。しかし、印刷法の低コスト性を生かし、画
素のでき」ユリ寸法精度を旨める発明（特開昭６０−１
０１５８３号公報）がみられる。この発明の製造方法は
、カラーフィルタ間の領域の予定部分にホトレジスト層
を設ける工程、カラーフィルタｒ宇部分に印刷法により
ノノラーフィルタを形成する工程、前記ホトレジスト層
を除去する工程からなることをノー５本としている。こ
の製造方法でｔ１印刷によるパターンのたれ、画素のに
じみをなくするために一度設けたホトレジスト層を最後
に除去しなければならない。一方、リソグラフィ法によ
るカラーフィルタの画素形成では、画素寸法が１００μ
ｍ以下の大きさで、ザブミクロン精度の実現は容易であ
るが、リソグラフィ工程を数回繰り返すため、高コスト
になるという欠点がある。
発明が解決しようとする問題点
この様に従来のカラーフィルタ製造方法ではミクロン以
下の高精度な画素形成と低コスト性とを同時に満すこと
が極めて困卸であった。７Ｆ＝：発明は画素寸法が数１
００μｍ以下で、寸法精度がミクロン以下の画素形成を
、印刷法を用いて低コストで行なうとともに、前記のフ
ィルタ間の領域に設けたレジスト層を有効に利用すると
とを可能にす５、、−、 るカラーフィルタの製造方法を提供するものである。
下の高精度な画素形成と低コスト性とを同時に満すこと
が極めて困卸であった。７Ｆ＝：発明は画素寸法が数１
００μｍ以下で、寸法精度がミクロン以下の画素形成を
、印刷法を用いて低コストで行なうとともに、前記のフ
ィルタ間の領域に設けたレジスト層を有効に利用すると
とを可能にす５、、−、 るカラーフィルタの製造方法を提供するものである。
問題点を解決するだめの手段
本発明の製造方法は、透明基板上におけるカラーフィル
タの予定部分の境界領域に黒色の仕切り壁をリソグラフ
ィ法により形成する工程と、カラーフィルタの予定部分
にカラーフィルタを印刷法により形成する工程とを含む
。
タの予定部分の境界領域に黒色の仕切り壁をリソグラフ
ィ法により形成する工程と、カラーフィルタの予定部分
にカラーフィルタを印刷法により形成する工程とを含む
。
作用
透明基板上のカラー画素予定部分の境界領域に形成され
る黒色仕切り壁は、リソグラフィ法、例えばホ） ＩＪ
ソグラフィによって形成されるので、画素寸法精度はミ
クロンあるいはサブミクロンに保つことができる。次２
に、カラー画素予定部分にカラーインキを印刷すること
によって、カラーフィルタを形成させるので製造が容易
であり、低コストなカラーフィルタを提供することがで
きる。
る黒色仕切り壁は、リソグラフィ法、例えばホ） ＩＪ
ソグラフィによって形成されるので、画素寸法精度はミ
クロンあるいはサブミクロンに保つことができる。次２
に、カラー画素予定部分にカラーインキを印刷すること
によって、カラーフィルタを形成させるので製造が容易
であり、低コストなカラーフィルタを提供することがで
きる。
すなわち、カラーフィルタのでき上り画素寸法は、黒色
仕切り壁の寸法精度で決る。言い換えれば本発明は、画
素間の仕切り壁に黒色不透光性をもた６・；−。
仕切り壁の寸法精度で決る。言い換えれば本発明は、画
素間の仕切り壁に黒色不透光性をもた６・；−。
せることによって、印刷パターンのたれや画素のにじみ
が表示品質に影響を与えないようにしたことに特徴があ
る。
が表示品質に影響を与えないようにしたことに特徴があ
る。
実施例
（実施例１）
本発明の液晶表示用カラーフィルタの製造方法について
説明する。まずリソグラフィ法を用いて第２図に示すよ
うな黒色仕切り壁１４のパターンを透明基板１５上に形
成する。ここで、黒色仕切り壁の巾を少なくとも印刷法
の可能な寸法精度の大きさく例えば＋１０μｍ）以上に
設計することが重要である。現在、印刷による寸法精度
として１２０μｍは容易に得られるので、黒色仕切り壁
の巾の大きさは少なくとも２０μｍに設計すればよい。
説明する。まずリソグラフィ法を用いて第２図に示すよ
うな黒色仕切り壁１４のパターンを透明基板１５上に形
成する。ここで、黒色仕切り壁の巾を少なくとも印刷法
の可能な寸法精度の大きさく例えば＋１０μｍ）以上に
設計することが重要である。現在、印刷による寸法精度
として１２０μｍは容易に得られるので、黒色仕切り壁
の巾の大きさは少なくとも２０μｍに設計すればよい。
特定のカラーインキの印刷ずれ、にじみが１２０μｍの
範囲内で起ったとしても、印刷すべき予定画素以外の画
素部分に特定のカラーインキが印刷されることは起らな
い。黒色仕切り壁の上に特定のカラーインキが印刷され
たとしても、もともと黒色であるので表示品質には何ん
らの影響をも／ｊえることＣ１、ない。仕切り壁の材質
としては例えばゼラチンなどの感光性樹脂を用い、これ
をスピンナを用いて面積１１０１１１１ＷＸ ８ Ｅ５
ｒ＃Ｉのガラス）１１板−）二に全面に所定厚みだけ均
一に塗布１．、ミクロン精度の６インチ大マスクを用い
てアライメン）・シ、イ１切り壁予定領域部分（ｄ］４
ｏｌＩｍ）のみに紫外線露光を行ない、露光部分のみを
架橋反応させる。その後、水洗現像を行ない、非露光部
分のゼラチンを除去（−１巾４０μｍの仕切り壁１４面
積１００μｍＸ１００μｍのカラーフィルタ画素からな
るパターンを形成した。次に、この架橋ゼラチンから成
る仕切り壁を数種の混合黒色染料でも−）で黒色に染色
した。
範囲内で起ったとしても、印刷すべき予定画素以外の画
素部分に特定のカラーインキが印刷されることは起らな
い。黒色仕切り壁の上に特定のカラーインキが印刷され
たとしても、もともと黒色であるので表示品質には何ん
らの影響をも／ｊえることＣ１、ない。仕切り壁の材質
としては例えばゼラチンなどの感光性樹脂を用い、これ
をスピンナを用いて面積１１０１１１１ＷＸ ８ Ｅ５
ｒ＃Ｉのガラス）１１板−）二に全面に所定厚みだけ均
一に塗布１．、ミクロン精度の６インチ大マスクを用い
てアライメン）・シ、イ１切り壁予定領域部分（ｄ］４
ｏｌＩｍ）のみに紫外線露光を行ない、露光部分のみを
架橋反応させる。その後、水洗現像を行ない、非露光部
分のゼラチンを除去（−１巾４０μｍの仕切り壁１４面
積１００μｍＸ１００μｍのカラーフィルタ画素からな
るパターンを形成した。次に、この架橋ゼラチンから成
る仕切り壁を数種の混合黒色染料でも−）で黒色に染色
した。
次にオフセット印刷法を用いて第３図に示すように赤色
フィルタ１１を形成する。用すた赤インキ−、ブリリア
ントカーミン６Ｂの顔料をロジン変性フェノル樹脂、あ
捷に油、石油不溶剤からなるビヒクルでねり合せた親油
性インキである。この赤インキを画線部の面積が１４０
μｍＸ１４０Ｉ１ｍのオフセット凹版を用いて赤色フィ
ルタ画素の予定部分に印刷した。この時、印刷精度は土
２０ ｌｔ ｍであるので、面積１００μｍ：Ｘ：１０
０μｍの画素内における印刷も君を生じることけなかっ
た。また、黒色仕切り壁１４の巾は４０μｍあり、赤色
フィルタ１１の予定部分以外の隣の画素へのはみ出しも
なかった。ここで、黒色仕切り壁１４の領域と赤インク
塗布領域との最大重なり巾は４０μｍであるが、この様
な黒色仕切り壁１４の上に赤色フィルタ１１が重なって
も、黒色領域の遮光性に関してはほとんど影響はなかっ
た。
フィルタ１１を形成する。用すた赤インキ−、ブリリア
ントカーミン６Ｂの顔料をロジン変性フェノル樹脂、あ
捷に油、石油不溶剤からなるビヒクルでねり合せた親油
性インキである。この赤インキを画線部の面積が１４０
μｍＸ１４０Ｉ１ｍのオフセット凹版を用いて赤色フィ
ルタ画素の予定部分に印刷した。この時、印刷精度は土
２０ ｌｔ ｍであるので、面積１００μｍ：Ｘ：１０
０μｍの画素内における印刷も君を生じることけなかっ
た。また、黒色仕切り壁１４の巾は４０μｍあり、赤色
フィルタ１１の予定部分以外の隣の画素へのはみ出しも
なかった。ここで、黒色仕切り壁１４の領域と赤インク
塗布領域との最大重なり巾は４０μｍであるが、この様
な黒色仕切り壁１４の上に赤色フィルタ１１が重なって
も、黒色領域の遮光性に関してはほとんど影響はなかっ
た。
同様に、緑色インキとしてはフタロシアニングリーン顔
料を、青色インキとしてはフタロシアニンブルー顔料を
それぞれ用いて、」−記と同種類のビヒクルとねり合せ
て調合し、同様にオフセ、１・凹版を用いて緑色フィル
タ１２（第４図参照）および青色フィルタ１３（第１図
参照）を遂次形成した。
料を、青色インキとしてはフタロシアニンブルー顔料を
それぞれ用いて、」−記と同種類のビヒクルとねり合せ
て調合し、同様にオフセ、１・凹版を用いて緑色フィル
タ１２（第４図参照）および青色フィルタ１３（第１図
参照）を遂次形成した。
（実施例２）
次に電子線リソグラフィ“を用いて第２図に示すような
黒色仕切り壁１４のパターンを形成した。
黒色仕切り壁１４のパターンを形成した。
９ ・ミー ７
黒色仕切り壁１４の材質としてはカーボンブラックを混
練１−た末端アクリル基をもつ電子線硬化樹脂を用い、
こｎをコータを用いて面積２５０朋×１９０騎の、すで
にシランカップリング剤でもって表面処理を行なったガ
ラス基板面上に所定厚みだけ全面均一に塗布し、乾燥し
た。次に２０μｍ径の電子線ビーム照射装置を用いて、
コンピュータ制御によりパターニングし、仕切り壁予定
領域部分（ｒｊ）２０μｍ）のみに電子線照射を行ない
、照射部分のみを重合反応させた。この様にして基板全
面にパターン形成を行なった。その後、溶剤で現像し、
非照射部分のアクリル系オリゴマ（モノマー）を除去し
、巾２０μｍの黒色仕切り壁１４、面積１００１１ｍＸ
１００μｍのカラーフィルタ画素からなるパターンを形
成した。
練１−た末端アクリル基をもつ電子線硬化樹脂を用い、
こｎをコータを用いて面積２５０朋×１９０騎の、すで
にシランカップリング剤でもって表面処理を行なったガ
ラス基板面上に所定厚みだけ全面均一に塗布し、乾燥し
た。次に２０μｍ径の電子線ビーム照射装置を用いて、
コンピュータ制御によりパターニングし、仕切り壁予定
領域部分（ｒｊ）２０μｍ）のみに電子線照射を行ない
、照射部分のみを重合反応させた。この様にして基板全
面にパターン形成を行なった。その後、溶剤で現像し、
非照射部分のアクリル系オリゴマ（モノマー）を除去し
、巾２０μｍの黒色仕切り壁１４、面積１００１１ｍＸ
１００μｍのカラーフィルタ画素からなるパターンを形
成した。
次に凸版印刷法を用いて第３図に示すように赤色フィル
タ１１を形成した。用いた赤インキは（実施例１）で用
いた親油性インキと同一のものである。この赤インキを
画線部の面積が１００μｍＸ １００７１ｍの凸版を用
いて赤色フィルタ１而素の１０１・−７ 予定部分に印刷した。この時、印刷精度は１２０８ｍ、
黒色仕切り壁１４の巾は２０μｍであるので、赤色フィ
ルタ予定部分以外の隣の画素へのはみ出しはなかった。
タ１１を形成した。用いた赤インキは（実施例１）で用
いた親油性インキと同一のものである。この赤インキを
画線部の面積が１００μｍＸ １００７１ｍの凸版を用
いて赤色フィルタ１而素の１０１・−７ 予定部分に印刷した。この時、印刷精度は１２０８ｍ、
黒色仕切り壁１４の巾は２０μｍであるので、赤色フィ
ルタ予定部分以外の隣の画素へのはみ出しはなかった。
しかし、赤色フィルタ予定部分（１００μｍ×１ｏＯｌ
１ｍ）内での印刷もれが見られる画素が所々に生じた。
１ｍ）内での印刷もれが見られる画素が所々に生じた。
その印刷もれの最大重は２ｏμｍであった。そこで印刷
インキを乾燥させる前にガラス基板を水平に保ち、５０
〜８０°Ｃに加熱し、インキ粘性を下げてンランカップ
リング処理した基板表面との濡れ性を、しくして、印刷
されたインキを赤色フィルタ予定部会内全面に均一に拡
散させた。ここで重要なことは、カラーインキの印刷時
の濡れ性にある。すなわち、カラーインキは印刷予定部
分の基板表面とは極めて濡れ性が良く、一方、黒色仕切
り壁とは濡れ性が悪いというインキ特性をもつことにあ
る。しだがって、２０μｍ程度の印刷ずれが起り、印刷
予定画素内に印刷もれが巾２０μｍ程度生じたとしても
、基板表面との濡れ性が良いのでインキは流動し、画素
内に均一に広げることができる。
インキを乾燥させる前にガラス基板を水平に保ち、５０
〜８０°Ｃに加熱し、インキ粘性を下げてンランカップ
リング処理した基板表面との濡れ性を、しくして、印刷
されたインキを赤色フィルタ予定部会内全面に均一に拡
散させた。ここで重要なことは、カラーインキの印刷時
の濡れ性にある。すなわち、カラーインキは印刷予定部
分の基板表面とは極めて濡れ性が良く、一方、黒色仕切
り壁とは濡れ性が悪いというインキ特性をもつことにあ
る。しだがって、２０μｍ程度の印刷ずれが起り、印刷
予定画素内に印刷もれが巾２０μｍ程度生じたとしても
、基板表面との濡れ性が良いのでインキは流動し、画素
内に均一に広げることができる。
同様に（実施例１）で用いた緑色インキ、および青色イ
ンキを用いて、同様に凸版を用いて緑色フィルタ１２（
第４図参照）および青色フィルタ１３（第１図参照）を
遂次形成した。
ンキを用いて、同様に凸版を用いて緑色フィルタ１２（
第４図参照）および青色フィルタ１３（第１図参照）を
遂次形成した。
発明の効果
以上実施例で述べた様に、三原色の多数画素、黒色境界
領域から成るフィルタに関する本発明の製造方法は、基
本的にはリソグラフィ工程が１同、印刷工程が３回から
なる。１〜たがって、ミクロン以丁の高精度な画素から
なる表示品質の高いカラーフィルタを低コストで提供す
ることができる。
領域から成るフィルタに関する本発明の製造方法は、基
本的にはリソグラフィ工程が１同、印刷工程が３回から
なる。１〜たがって、ミクロン以丁の高精度な画素から
なる表示品質の高いカラーフィルタを低コストで提供す
ることができる。
第１図は本発明のカラーフィルタの構成を示し、ａｄ２
その平面図、ｂはその断面図、第２図〜第４図は本発明
のカラーフィルタの製造方法を説明するための各工程で
の什かかり品の構成図であり、ａはそれらの平面図、ｂ
はぞれらの断面図である。 １１・・・・・・赤色フィルタ、１２・・・・・・緑色
フィルタ、１３・・・・・・青色フィルタ、１４・・・
・・・黒色仕切り壁、１６・・・・・・透明基板。 第１図 、ｂ） ／Ｓ
その平面図、ｂはその断面図、第２図〜第４図は本発明
のカラーフィルタの製造方法を説明するための各工程で
の什かかり品の構成図であり、ａはそれらの平面図、ｂ
はぞれらの断面図である。 １１・・・・・・赤色フィルタ、１２・・・・・・緑色
フィルタ、１３・・・・・・青色フィルタ、１４・・・
・・・黒色仕切り壁、１６・・・・・・透明基板。 第１図 、ｂ） ／Ｓ
Claims (7)
- （１）透明基板上におけるカラーフィルタの予定部分の
境界領域に黒色の仕切り壁をリソグラフィ法により形成
する工程と、カラーフィルタの予定部分にカラーフィル
タを印刷法により形成する工程とを含む液晶表示用カラ
ーフィルタの製造方法。 - （２）仕切り壁の巾が、少なくとも印刷法の仕上り精度
の大きさ以上であることを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の液晶表示用カラーフィルタの製造方法。 - （３）印刷法において用いるカラーインキが、透明基板
に対して良く濡れ、一方仕切り壁に対して濡れ難いこと
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の液晶表示用カ
ラーフィルタの製造方法。 - （４）仕切り壁が光照射重合・架橋体からなることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の液晶表示用カラー
フィルタの製造方法。 - （５）仕切り壁が電子線照射重合、架橋体からなること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の液晶表示用カ
ラーフィルタの製造方法。 - （６）仕切り壁をリソグラフィ法により形成する工程に
おいて、架橋・重合性物質と黒色色材との少なくとも二
種以上からなる混合物を透明基板上に塗布し、マスキン
グ露光法によりカラーフィルタの予定部分の境界領域の
みを架橋・重合させて、黒色の仕切り壁を形成すること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の液晶表示用カ
ラーフィルタの製造方法。 - （７）仕切り壁をリソグラフィ法により形成する工程に
おいて、まず架橋・重合性物質を透明基板上に塗布し、
マスキング露光法によりカラーフィルタの予定部分の境
界領域のみを架橋・重合させて仕切り壁を形成し、次に
、少なくとも１種以上の色素からなる黒色色素を用いて
上記仕切り壁を着色させて黒色の仕切り壁を形成するこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の液晶表示用
カラーフィルタの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60246567A JPS62106407A (ja) | 1985-11-01 | 1985-11-01 | 液晶表示用カラ−フイルタの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60246567A JPS62106407A (ja) | 1985-11-01 | 1985-11-01 | 液晶表示用カラ−フイルタの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62106407A true JPS62106407A (ja) | 1987-05-16 |
Family
ID=17150332
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60246567A Pending JPS62106407A (ja) | 1985-11-01 | 1985-11-01 | 液晶表示用カラ−フイルタの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62106407A (ja) |
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