KR100822422B1 - 컬러 필터 기판의 제조 방법, 컬러 필터 기판, 표시 장치,전자 기기 - Google Patents

컬러 필터 기판의 제조 방법, 컬러 필터 기판, 표시 장치,전자 기기 Download PDF

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아츠시 덴다
도시미츠 히라이
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세이코 엡슨 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은, 도전성이 높고 또한 색특성에도 우수한 도전성 컬러 필터 기판 및 이와 같은 컬러 필터 기판의 제조 방법을 제공하는 것을 과제로 한다.
기체(基體)(P) 위에 투명 도전막과 착색 재료를 갖고 이루어지는 컬러 필터 기판의 제조 방법으로서, 기체(P) 위에 뱅크(B)를 형성하는 공정과, 뱅크(B)에 의해 구획된 영역에 투명 도전성 미립자(FP)를 포함하는 액체 재료(L1)를 배치하는 공정과, 투명 도전성 미립자(FP)를 소성하여 투명 도전막(F1)을 형성하는 공정과, 투명 도전막(F1) 중의 투명 도전성 미립자(FP)의 틈에 착색 재료(F2)를 함침(含浸)시키는 공정과, 착색 재료(F2)를 소성하는 공정을 갖는다.
컬러 필터 기판, 투명 도전막, 착색 재료, 도전성 미립자

Description

컬러 필터 기판의 제조 방법, 컬러 필터 기판, 표시 장치, 전자 기기{METHOD OF MANUFACTURING COLOR FILTER SUBSTRATE, COLOR FILTER SUBSTRATE, DISPLAY DEVICE AND ELECTRONIC APPARATUS}
도 1은 본 발명의 컬러 필터 기판의 일례를 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예의 표시 장치를 나타낸 사시도.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예의 표시 장치를 나타낸 사시도.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예의 컬러 필터 기판을 나타낸 단면도.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예의 컬러 필터 기판을 나타낸 단면도.
도 6은 컬러 필터 기판의 제조 방법을 설명하기 위한 공정도.
도 7은 도 6에 이어지는 공정도.
도 8은 액적 토출 장치의 개략 사시도.
도 9는 피에조 방식에 의한 액상체의 토출 원리를 설명하기 위한 도면.
도 10은 컬러 필터의 배치의 일례를 나타낸 평면도.
도 11은 본 발명의 전자 기기의 일례를 나타낸 사시도.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10A : TFT 어레이 기판 10B : 대향 기판
13 : 증명 장치 14 : 광학 부재
15R, 15G, 15B : 화소 전극(도전성 컬러 필터)
16 : 대향 전극 40 : TFT
41 : 주사선 42 : 데이터선
45 : 채널 영역 46 : 드레인 영역
47 : 소스 영역 48 : 게이트막
49 : 중계 전극 50 : 제 1 층간 절연막
52 : 제 2 층간 절연막 54 : 제 1 컨택트홀
56 : 제 2 컨택트홀 58 : 제 3 컨택트홀
65 : 화소 전극 70 : 액정층
72 : 뱅크 75 : 컬러 필터
82, 92 : 오버코팅 84, 94 : 배향막
100A : 제 1 실시예의 표시 장치 100B : 제 2 실시예의 표시 장치
101 : 도전성 미립자 102 : 착색 재료
110 : 화소 1300 : 전자 기기로서의 휴대 전화기
1301 : 표시부 1302 : 조작 버튼
1303 : 수화구 1304 : 송화구
B : 뱅크 FR, FG, FB : 도전성 컬러 필터
F1 : 투명 도전막 F2R, F2G, F2B : 착색 재료
FP : 투명 도전성 미립자
H : 뱅크의 개구부(뱅크에 의해 구획된 영역)
L1, L2 : 액체 재료 P : 기체
본 발명은, 컬러 필터 기판의 제조 방법, 컬러 필터 기판, 표시 장치, 전자 기기에 관한 것이다.
최근, 어레이 기판 위에 컬러 필터를 형성한 소위 컬러 필터 온 어레이(COA) 구조의 개발이 행해지고 있다. 이 COA 구조에 의하면, 컬러 필터가 형성된 어레이 기판과 전면(全面)에 전극이 형성된 대향 기판의 얼라이먼트가 불필요해지기 때문에, 공정을 간략화할 수 있다. 또한, 양 기판을 조합시킬 때 위치 맞춤 정밀도의 문제가 생기지 않기 때문에, 이 위치 맞춤 오차를 예상하지 않아도 되는 패턴 설계를 할 수 있고, 차광층의 패턴 폭을 좁게 한 고(高)개구율의 표시 장치를 실현할 수 있다(예를 들어 특허문헌 1 내지 3 참조).
[특허문헌 1] 일본국 공개특허2000-314806호 공보
[특허문헌 2] 일본국 공개특허2004-355995호 공보
[특허문헌 3] 일본국 공개특허2004-94206호 공보
컬러 필터 온 어레이 구조에서의 컬러 필터 제조 방법으로서는, 염색법, 안료 분산법, 전착(電着)법, 필름 전사법 등의 공법이 개발되고 있다. 예를 들어 특 허문헌 1에는, 미리 패터닝한 투명 도전막을 수용성 고분자에 안료를 분산시킨 용액 등에 침지하고, 투명 도전막에 통전시킴으로써, 안료를 투명 도전막에 전착시키는 방법이 개시되어 있다.
또한, 최근에는, 잉크젯법을 이용한 컬러 필터 제조 방법이 활발히 검토되고 있다. 잉크젯법에서 컬러 필터를 제조하는 방법으로서는, 예를 들어 투명 도전막의 재료로 되는 ITO나 SnO2와, 컬러 필터의 재료인 안료의 혼합 재료를 포토리소그래피법 또는 각종 인쇄법에 의해 패터닝하여 제조하는 방법이 고려된다.
그러나, 전착을 사용하는 방법에서는, 안료를 투명 도전막에 전착시키기 위해 각 투명 도전막은 전기적으로 도통되어야만 하며, 하나하나의 화소에 각각 컬러 필터를 배치할 수 없다는 배치상의 제약이 생긴다. 또한, 투명 도전막에 비교적 높은 전압을 인가하기 때문에, 인접하는 투명 도전막 패턴 사이에서 바이 폴라(Bipolar) 현상이 일어나고, 혼색이 발생하기 쉽다는 문제가 있다. 한편, 투명 도전 재료와 안료를 혼합시킨 재료를 잉크젯법에 의해 패터닝하는 방법에서는, 안료의 분해 온도의 제약에 의해, 투명 도전 재료에 충분한 도전성을 부여하기 위한 열처리를 실시할 수 없고, 최종적으로는, 스퍼터링에 의해 성막한 투명 도전막과 병용할 필요가 있다.
본 발명은 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 도전성이 높고 또한 색특성에도 우수한 도전성 컬러 필터 기판, 및 그러한 컬러 필터 기판을 용이하게 제조할 수 있는 컬러 필터 기판의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또 한, 이와 같은 컬러 필터 기판을 구비한 표시 품질이 높은 표시 장치 및 전자 기기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 컬러 필터 기판의 제조 방법은, 기체(基體) 위에 투명 도전막과 착색 재료를 갖고 이루어지는 컬러 필터 기판의 제조 방법으로서, 상기 기체 위에 뱅크를 형성하는 공정과, 상기 뱅크에 의해 구획된 영역에 투명 도전성 미립자를 포함하는 액체 재료를 배치하는 공정과, 상기 투명 도전성 미립자를 소성하여 상기 투명 도전막을 형성하는 공정과, 상기 투명 도전막 중의 상기 투명 도전성 미립자의 틈에 상기 착색 재료를 함침(含浸)시키는 공정과, 상기 착색 재료를 소성하는 공정을 갖는 것을 특징으로 한다.
이 방법에 의하면, 투명 도전성 미립자의 틈에 착색 재료를 함침시킴으로써 컬러 필터를 형성하기 때문에, 전착(電着)법과 같이 컬러 필터의 배치에 제약을 받지 않아, 스트라이프 배열이나 델타 배열 등의 다양한 구조에 대해서 적용할 수 있다.
또한, 투명 도전막을 소성하고나서 착색 재료의 함침·소성을 행하기 때문에, 투명 도전막의 소성 온도를 착색 재료의 분해 온도보다도 높게 설정할 수 있어, 양호한 도전성을 얻는 것이 가능하다.
또한, 투명 도전막용의 뱅크를 착색 재료용의 뱅크로서 겸용할 수 있기 때문에, 프로세스의 간략화와 비용의 저감을 도모할 수 있다.
또한, 투명 도전성 미립자로 이루어지는 투명 도전막은 스퍼터링 등에 의해 형성되는 막에 비하여 막밀도가 작기 때문에, 막두께를 두껍게 하여도 투과율 저하가 생기기 어렵다. 따라서, 베이스로 되는 투명 도전막의 두께를 컬러 필터에 요구되는 색특성(색상, 명도, 채도 등)에 따라 용이하게 조절할 수 있다.
본 발명에서는, 상기 착색 재료를 함침시키는 공정은, 상기 착색 재료를 포함하는 액체 재료를 상기 뱅크에 의해 구획된 영역에 배치함으로써 행해지는 것으로 할 수 있다. 또한, 상기 착색 재료를 포함하는 액체 재료는, 액적 토출법에 의해 상기 영역에 배치되는 것으로 할 수 있다.
이 방법에 의하면, 복수 종류의 착색 재료를 용이하게 나누어 도포할 수 있다.
본 발명에서는, 상기 투명 도전성 미립자를 포함하는 액체 재료는, 액적 토출법에 의해 상기 영역에 배치되는 것으로 할 수 있다.
이 방법에 의하면, 액적 토출법을 이용함으로써, 스핀 코팅법 등의 다른 도포 기술에 비하여 액체 재료의 소비에 낭비가 적고, 기체 위에 배치하는 액체 재료의 양이나 위치 제어를 행하기 쉽다.
본 발명에서는, 상기 뱅크는 폴리실록산을 골격으로 하는 재료로 형성되는 것으로 할 수 있다.
이 방법에 의하면, 폴리실록산을 골격으로 하는 재질로 뱅크를 형성하기 때문에, 이 뱅크가 예를 들어 유기 재료로 이루어지는 것에 비하여 내열성이 상당히 높아져, 투명 도전막의 소성을 고온 열처리에 의해 행할 수 있다.
또한, 상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 컬러 필터 기판은, 서로 일부 분이 접촉하면서, 상기 접촉하고 있는 부분 이외는 틈으로 되도록 응집하고 있는 다수의 도전성 미립자와, 상기 틈에 충전되어 있는 착색 재료로 이루어지는 전극을 갖는다.
이러한 구성에 의해, 착색 재료의 내열성에 영향을 받지 않는 최적의 온도에서 열처리된 도전성 미립자와, 보다 낮은 온도에서 열처리된 착색 재료를 상기 도전성 미립자가 표면에 노출되는 형태로 조합시킬 수 있다. 그리고 상술한 노출되는 표면에서, 상기 표면에 접하는 물질에 전압을 인가한다는 전극의 기능을 할 수 있다. 따라서 이러한 컬러 필터 기판이면, 상술한 전극의 기능과, 투과하는 광에 색도(色度)를 부여하는 컬러 필터의 기능을 높은 레벨에서 양립할 수 있다.
바람직하게는, 상기 도전성 미립자의 입경은 5㎚ 내지 70㎚인 것을 특징으로 한다.
이러한 범위의 입경의 도전성 미립자를 사용함으로써, 착색 재료의 충전성을 손상하지 않고 전극으로서 필요한 도전성을 유지할 수 있다. 따라서 이러한 컬러 필터 기판이면, 전극의 기능과 컬러 필터의 기능을 한층 더 높은 레벨에서 양립할 수 있다.
또한, 바람직하게는, 상기 전극이 뱅크에 의해 둘러싸여 있는 것을 특징으로 한다.
주위가 뱅크에 의해 둘러싸임으로써, 상기 도전성 미립자 및 상기 착색 재료의 양이나 종류를 각각의 화소마다 설정할 수 있다. 따라서 예를 들어 적색, 녹색, 청색의 3원색의 착색 재료를 최적 두께의 도전성 미립자층에 충전할 수 있고, 전극의 기능과 컬러 필터의 기능을 한층 더 높은 레벨에서 양립할 수 있다.
또한, 바람직하게는, 상기 뱅크가 폴리실록산을 골격으로 하는 재료로 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
폴리실록산은 예를 들어 유기 재료 등에 비하여 내열성이 높기 때문에, 이러한 구성에 의해 상기 도전성 미립자의 열처리 온도 설정의 자유도를 향상시킬 수 있다. 따라서, 한층 더 우수한 전극을 형성할 수 있다.
또한, 바람직하게는, 상기 뱅크는 절연성 재료로 이루어지고, 상기 전극은 각 화소마다 독립적으로 제어되는 화소 전극이며, 상기 전극을 제어하는 소자의 상층에 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기 소자에 의해 각각의 전극을 독립적으로 제어할 수 있기 때문에, 한층 더 우수한 표시가 가능해진다.
또한, 바람직하게는, 상기 뱅크가 차광성 재료로 형성되어 있고, 상기 뱅크 위를 포함하는 상기 기판 위의 전면(全面)에 배치되는, 각각의 전극을 전기적으로 접속하는 투명 도전 재료층을 더 갖는 것을 특징으로 한다.
이러한 구성에 의해, 각각의 전극을 전기적으로 접속하고, 상기 뱅크에 블랙 매트릭스의 기능을 더 부여할 수 있다. 따라서, 상기 컬러 필터 기판을 대향 기판으로서 사용하는 것이 가능해진다.
또한, 상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 표시 장치는, 서로 일부분이 접촉하면서, 상기 접촉하고 있는 부분 이외는 틈으로 되도록 응집하고 있는 다수의 도전성 미립자와, 상기 틈에 충전되어 있는 착색 재료로 이루어지는 전극을 갖는 컬러 필터 기판을 구비한다.
전극의 기능과 컬러 필터의 기능을 높은 레벨에서 양립하는 컬러 필터 기판을 구비하기 때문에, 표시 품질이 우수한 표시체를 얻을 수 있다.
또한, 바람직하게는, 상기 도전성 미립자의 입경은 5㎚ 내지 70㎚인 것을 특징으로 한다.
전극의 기능과 컬러 필터의 기능이 한층 더 높은 레벨에서 양립하는 컬러 필터 기판을 구비하기 때문에, 표시 품질이 한층 더 우수한 표시체를 얻을 수 있다.
또한, 바람직하게는, 상기 전극이 뱅크에 의해 둘러싸여 있는 것을 특징으로 한다.
전극의 기능과 컬러 필터의 기능이 한층 더 높은 레벨에서 양립하는 컬러 필터 기판을 구비하기 때문에, 표시 품질이 한층 더 우수한 표시체를 얻을 수 있다.
또한, 바람직하게는, 상기 뱅크가 폴리실록산을 골격으로 하는 재료로 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
한층 더 우수한 전극을 갖는 컬러 필터 기판을 구비하기 때문에, 표시 품질이 한층 더 우수한 표시체를 얻을 수 있다.
또한, 바람직하게는, 상기 전극은 각 화소마다 독립적으로 제어되는 화소 전극이며, 상기 전극을 제어하는 소자의 상층에 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기 소자에 의해 각각의 전극을 독립적으로 제어할 수 있기 때문에, 표시 품질이 한층 더 우수한 표시체를 얻을 수 있다.
또한, 바람직하게는, 상기 뱅크가 차광성 재료로 형성되어 있고, 상기 뱅크 위를 포함하는 상기 기판 위의 전면에 배치되는, 각각의 전극을 전기적으로 접속하는 투명 도전 재료층을 더 갖는 것을 특징으로 한다.
이러한 구성에 의해 상기 컬러 필터 기판을 대향 기판으로서 사용하는 것이 가능해지기 때문에, 표시 품질이 한층 더 우수한 표시체를 얻을 수 있다.
또한, 상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 컬러 필터 전자 기기는, 서로 일부분이 접촉하면서, 상기 접촉하고 있는 부분 이외는 틈으로 되도록 응집하고 있는 다수의 도전성 미립자와, 상기 틈에 충전되어 있는 착색 재료로 이루어지는 전극을 갖는 컬러 필터 기판을 구비하는 표시 장치를 갖는다.
전극의 기능과 컬러 필터의 기능을 높은 레벨에서 양립하는 컬러 필터 기판을 구비하기 때문에, 표시 품질이 우수한 전자 기기를 얻을 수 있다.
또한, 바람직하게는, 상기 도전성 미립자의 입경은 5㎚ 내지 70㎚인 것을 특징으로 한다.
전극의 기능과 컬러 필터의 기능이 한층 더 높은 레벨에서 양립하는 컬러 필터 기판을 구비하기 때문에, 표시 품질이 한층 더 우수한 전자 기기를 얻을 수 있다.
또한, 바람직하게는, 상기 전극이 뱅크에 의해 둘러싸여 있는 것을 특징으로 한다.
전극의 기능과 컬러 필터의 기능이 한층 더 높은 레벨에서 양립하는 컬러 필터 기판을 구비하기 때문에, 표시 품질이 한층 더 우수한 전자 기기를 얻을 수 있다.
또한, 바람직하게는, 상기 뱅크가 폴리실록산을 골격으로 하는 재료로 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
한층 더 우수한 전극을 갖는 컬러 필터 기판을 구비하기 때문에, 표시 품질이 한층 더 우수한 전자 기기를 얻을 수 있다.
또한, 바람직하게는, 상기 전극은 각 화소마다 독립적으로 제어되는 화소 전극이며, 상기 전극을 제어하는 소자의 상층에 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기 소자에 의해 각각의 전극을 독립적으로 제어 함으로써 한층 더 우수한 표시가 가능해지는 컬러 필터 기판을 구비하기 때문에, 표시 품질이 한층 더 우수한 전자 기기를 얻을 수 있다.
또한, 바람직하게는, 상기 뱅크가 차광성 재료로 형성되어 있고, 상기 뱅크 위를 포함하는 상기 기판 위의 전면에 배치되는, 각각의 전극을 전기적으로 접속하는 투명 도전 재료층을 더 갖는 것을 특징으로 한다.
이러한 구성에 의해 상기 컬러 필터 기판을 대향 기판으로서 사용하는 것이 가능해지기 때문에, 표시 품질이 한층 더 우수한 전자 기기를 얻을 수 있다.
이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 실시예에 대해서 설명한다. 또한, 이하에 나타낸 각 도면에서는, 각 구성 요소를 도면 위에서 인식될 수 있는 정도의 크기로 하기 위해, 각 구성 요소의 치수나 비율을 실제의 것과는 적절히 달리한다. 또한, 상술한 발명의 명칭에서의 순서와 다른 순서로 설명한다.
[기체]
도 1은 본 발명의 컬러 필터 기판과 기체(P)의 관계의 일례를 나타낸 도면이 다. 본 발명의 컬러 필터 기판은, 컬러 필터 자체가 도전성을 갖기 때문에, 상기 컬러 필터가 전극 등의 기능을 겸비하는 것이 가능하며, 액정 표시 장치 등의 표시 장치에 적절히 적용 가능한 것이다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 본 실시예에서는 장방형(長方形) 형상의 기체(P) 위에 생산성을 향상시키는 관점으로부터 복수개의 컬러 필터 영역(C)을 매트릭스 형상으로 형성한다. 이들 컬러 필터 영역(C)은, 나중에 기체(P)를 절단함으로써, 액정 표시 장치 등에 적합하는 컬러 필터로서 사용할 수 있다. 컬러 필터 영역(C)은, R(적색)의 착색 재료를 포함하는 액체 재료, G(녹색)의 착색 재료를 포함하는 액체 재료 및 B(청색)의 착색 재료를 포함하는 액체 재료를 각각 소정의 패턴으로 형성한다.
[표시 장치]
다음으로, 도 2, 도 3을 이용하여 본 발명에 관계되는 표시 장치의 실시예로서, 본 발명에 관계되는 컬러 필터 기판을 구비한 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor, 이하 「TFT」로 약기함)를 화소 스위칭 소자로 하는 액티브 매트릭스형의 컬러 액정 표시 장치를 설명한다. 도 2에 나타낸 참조 부호 100A가 제 1 실시예이고, 도 3에 나타낸 참조 부호 100B가 제 2 실시예이다.
도 2에 나타낸 본 발명의 제 1 실시예에 관계되는 표시 장치(100A)는 TFT 어레이 기판(10A) 위에 컬러 필터(75(R, G, B))를 규칙적으로 배열하도록 형성한 것이다. 도 3에 나타낸 제 2 실시예에 관계되는 표시 장치(100B)는, 대향 기판(10B) 위에 3원색의 컬러 필터(75(R, G, B))를 동일하게 형성한 것이다. 후술하는 바와 같이, 컬러 필터(75)는 화소 전극을 겸할 수 있다. 따라서, 제 1 실시예에서는 동일한 부재를 컬러 필터로도 화소 전극으로도 표기할 수 있다. 또한, 이후 단지 「컬러 필터(75)」라고 할 때는 색에 관계없이 총칭하여 사용한다. 이하, 도 2에 나타낸 TFT 어레이 기판(10A) 위에 컬러 필터를 형성한 것에 대해서 서술한다. 그리고 도 3에 나타낸 제 2 실시예에 대해서는, 컬러 필터의 형성 위치 이외는 제 1 실시예와 대략 공통인 구성이기 때문에, 다른 점에 대해서만 서술한다.
또한, 컬러 필터 기판은 컬러 필터가 형성되어 있는 기판을 말한다. TFT 어레이 기판 위에 컬러 필터가 형성되어 있는 경우에는 상기 TFT 어레이 기판이 컬러 필터 기판으로 되고, 대향 기판 위에 컬러 필터가 형성되어 있는 경우에는 상기 대향 기판이 컬러 필터 기판으로 된다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 액정 표시 장치(100A)는 서로 대향하여 배치된 TFT 어레이 기판(10A)과 대향 기판(10B)을 구비하고 있다. TFT 어레이 기판(10A)과 대향 기판(10B)은, 서로 대향하는 면의 가장자리부에 사각형 프레임 형상으로 설치된 밀봉재(도시 생략)에 의해 접합되어 있고, 상기 양 기판(10A, 10B)과 밀봉재(도시 생략)에 의해 둘러싸이는 영역(셀 갭(cell gap) 내)에, 전기 광학 물질인 액정층(70)(도 4, 5 참조)이 봉입(유지)되어 있다.
TFT 어레이 기판(10A)과 대향 기판(10B)의 외면 측에는, 사용하는 액정 모드의 종류, 즉, TN(Twisted Nematic) 모드, VA(Vertical Alig㎚ent) 모드, OCB(Optically Compensated Bend) 모드, IPS(In Plain Switching) 모드, STN(Super Twisted Nematic) 모드 등의 동작 모드나, 노멀리 화이트 모드/노멀리 블랙 모드 각각에 따라, 위상차판이나 편광판 등의 광학 부재(14A 또는 14B)가 소정의 방향으로 배치되어 있다. 또한, TFT 어레이 기판(10A) 측에 설치된 광학 부재(14A)의 외면 측에는, 백라이트 유닛 등의 조명 장치(13)가 설치되어 있다.
액정 표시 장치(100A)에는, 복수의 화소(110)가 매트릭스 형상으로 형성되어 있다. 이것들의 화소(110) 각각에는, 화소 스위칭용의 TFT(40)가 형성되어 있고, 화소 신호를 공급하는 데이터선(42)이 TFT(40) 소스(47)에 전기적으로 접속되어 있다(도 4, 도 5 참조). 데이터선(42)에 기입하는 화소 신호는, 이 차례로 선순차에 의해 공급하여도 되고, 서로 인접하는 복수의 데이터선(42)끼리에 대하여, 그룹마다 공급하도록 할 수도 있다. 또한, TFT(40)의 게이트는 주사선(41)의 일부를 연장하여 형성되어 있고, 소정의 타이밍에서 주사선(41)에 펄스적으로 주사 신호를 이 차례로 선순차에 의해 인가하도록 구성되어 있다. 화소 전극(75)은, TFT(40)의 드레인에 전기적으로 접속되어 있고, 스위칭 소자인 TFT(40)를 일정 기간만 온 상태로 함으로써, 데이터선(42)으로부터 공급되는 화소 신호를 각 화소에 소정의 타이밍에서 기입한다. 이와 같이 하여 화소 전극(75)을 통하여 액정층(70)에 기입된 소정 레벨의 화소 신호는, 대향 기판(10B)의 대향 전극(16) 사이에서 일정 기간 유지된다.
화소 전극(75)은, 투명 도전성 미립자에 의해 형성되어 있다. 그리고, 이 투명 도전성 미립자의 틈에 안료 등의 착색 재료를 함침시킴으로써, 컬러 필터의 기능을 겸한 것으로 되어 있다. 즉, 적색 화소의 화소 전극(75R)에는 적색 착색 재 료가 함침되어 있고, 녹색 화소의 화소 전극(75G)에는 녹색 착색 재료가 함침되어 있고, 청색 화소의 화소 전극(75B)에는 청색 착색 재료가 함침되어 있으며, 각 화소 전극(75(75R, 75G, 75B))은, 액정층(70)에 전압을 인가하는 동시에, 액정층(70)을 투과한 광을 일부 흡수 또는 반사시켜 착색광(着色光)으로서 출력하게 되어 있다. 따라서, TFT 어레이 기판(10A) 위에 컬러 필터가 배치되고, 화소 전극이 컬러 필터의 기능을 겸하는 컬러 필터 온 어레이 구조로 되어 있다.
한편, 대향 기판(10B) 위에는 대향 전극(16)이 공통 전극으로서 전면에 형성되어 각각의 화소마다 구획하는 블랙 매트릭스를 필요로 하지 않는다. 따라서, TFT 어레이 기판(10A)과 대향 기판(10B)의 위치 맞춤이 간략화할 수 있고, 또한, 상기 위치가 어긋나는 것을 회피할 수 있기 때문에, 표시 품질을 향상시킬 수 있다.
이와 같은 화소 전극(75)을 구비한 TFT 어레이 기판(10A)은, 후술하는 본 발명에 이러한 컬러 필터 기판의 제조 방법에 의해 제조된다. 즉, TFT 어레이 기판(10A)의 제조 시에는, 우선 기판 본체의 표면이 주사선(41)이나 데이터선(42) 등의 배선이나 TFT(40) 등의 스위칭 소자로 이루어지는 회로부를 형성하고, 이 위에 화소(110)를 구획하는 뱅크를 형성한다. 그리고, 이 뱅크에 의해 구획된 영역에 투명 도전성 미립자를 포함하는 액체 재료를 배치하고, 투명 도전성 미립자를 소성하여 상기 투명 도전막을 형성한 후, 이 투명 도전막 중의 상기 투명 도전성 미립자의 틈에 상기 착색 재료를 함침시키고, 이것을 소성한다. 투명 도전막의 소성 온 도는 화소 전극(75)의 저항을 내리기 위해, 뱅크나 TFT(40) 등의 내열 온도의 범위 내에서 되도록이면 높은 온도로 설정하는 것이 바람직하다. 한편, 착색 재료의 소성 온도는 투명 도전막의 소성과 별도로 행하기 때문에, 착색 재료의 분해 온도 범위 내에서 필요한 최소한의 온도로 설정할 수 있다.
다음으로, 대향 기판(10B) 측에 컬러 필터를 형성할 경우에 대해서 본 발명을 적용했을 경우에 대해서 서술한다.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예를 나타낸 것이며, 화소 전극(65)과 컬러 필터(75(R, G, B))를 별개로 형성한 것이다. TFT 어레이 기판(10A) 위에는 TFT(40)와 접속하는 화소 전극(65)을 형성하고, 대향 기판(10B)의 상기 화소 전극에 대응하는 위치에 컬러 필터(75(R, G, B))를 형성하고 있다.
상기 제 1 실시예의 컬러 필터(75(R, G, B))와 동일하게, 대향 기판(10B) 위에 뱅크(72)를 종횡으로 형성한 후에, 상기 뱅크에 의해 둘러싸이는 오목부 내에 후술하는 잉크젯법을 이용하여, 투명 도전성 미립자의 응집체 중의 틈에 안료 등의 미립자 착색 재료를 함침시킴으로써 형성하고 있다. 뱅크(72)는, 각각의 컬러 필터를 구분하는 블랙 매트릭스로서의 기능도 필요하기 때문에 비투광성 재료로 형성한다. 또는, 블랙 매트릭스를 뱅크(72)의 하층에 별개로 형성할 수도 있다. 본 발명에서의 컬러 필터 기판은 컬러 필터가 형성되어 있는 기판을 말하기 때문에, 본 실시예에서는 대향 기판(10B)이 컬러 필터 기판으로 된다.
대향 기판(10B)은 TFT 어레이 기판(10A)과는 달리 개개의 화소를 접속하는 배선 등은 갖지 않기 때문에, 전면을 공통의 전위로 할 필요가 있다. 그래서, 상 술한 방법에 의해 대향 기판(10B)의 표면에 컬러 필터를 형성한 후, 스퍼터링 등에 의해 대향 기판(10B)의 표면 전체에 투명 도전막을 형성하고 있다. 이 투명 도전막에는, ITO, IZO, FTO, SnO2와 같은 투명 도전 재료 이외에, 수㎚ 두께의 Ag, Ni와 같은 박막화에 의해 투명성을 얻을 수 있는 금속막을 사용할 수 있다. 박막화는 면저항의 상승을 초래하지만, 본 실시예의 컬러 필터 기판에서는, 상술한 바와 같이 컬러 필터 자체가 도전성을 가져 보조 전극으로서 기능하기 때문에, 보다 높은 품질의 표시를 얻을 수 있다.
또한, 도 2, 도 3에서는 액정 표시 장치(100(A, B))를, 박막 트랜지스터를 화소 스위칭 소자에 구비한 액정 표시 장치로 했지만, 박막 다이오드(Thin Film Diode, TFD)를 화소 스위칭 소자에 구비한 액정 표시 장치나 패시브 매트릭스형의 액정 표시 장치에 본 발명을 적용할 수 있다.
[컬러 필터 기판]
다음으로 상기 실시예의 컬러 필터 기판에 대해서, 도 4 및 도 5에 설명한다. 도 4는 제 1 실시예의 표시 장치에서의 컬러 필터 기판의 1화소분을, 상기 화소를 제어하는 TFT(40)와 함께 나타낸 것이며, 도 2의 A-A´선에 따른 단면도이다. 도 5는 제 2 실시예의 표시 장치에서의 컬러 필터 기판의 1화소분을 동일하게 나타낸 것이며, 도 3의 B-B´선에 따른 단면도이다. 또한 양 도면에서, 광학 부재(14A, 14B) 및 조명 장치(13)는 도시를 생략하고 있다.
상기 표시 장치의 설명과 동일하게, 이하, 도 4에 나타낸 TFT 어레이 기판 (10A) 위에 컬러 필터를 형성한 제 1 실시예에 대해서 주로 서술한다. 그리고 도 5에 나타낸 제 2 실시예는, 컬러 필터의 형성 위치 이외에는 대략 공통인 구성이기 때문에, 제 1 실시예와 다른 점에 대해서만 서술한다.
본 실시예의 컬러 필터 기판은, TFT 어레이 기판(10A) 위에 형성된 화소 스위칭용의 TFT(40)와, 상기 TFT에 전기적으로 접속하는 화소 전극(65), 컬러 필터층(75) 등으로 이루어지고, 대향 기판(10B) 사이에 액정층(70)을 삽입하고 있다.
TFT(40)는, 소스 영역(47), 드레인 영역(46), 소스 영역(47)과 드레인 영역(46) 사이에 채널을 형성하기 위한 채널 영역(45), 및 이 채널 영역(45)에 게이트 절연막(48)을 통하여 대치하는 주사선(41)이 연장되어 형성되어 있는 게이트 전극 등으로 이루어진다. 이 게이트 전극 위에 형성된 제 1 층간 절연막(50)에는 제 1 컨택트홀(54) 및 제 2 컨택트홀(56)이 형성되어 있다.
소스 영역(47)에는, 제 1 컨택트홀(54)을 통하여 데이터선(42)의 연장 부분이 전기적으로 접속하고 있다. 그리고, 드레인 영역(46)에는, 동일하게 제 1 층간 절연막(50)에 형성된 제 2 컨택트홀(56)을 통하여 중계 전극(49)이 형성되고, 그 상층에는 제 2 상관(相關) 절연막(52)이 형성되어 있다. 그리고, 제 2 층간 절연막(52)의 상기 중계 전극 위에는 제 3 컨택트홀(58)이 형성되어, 제 2 층간 절연막(52)의 상층에 형성되는 컬러 필터(75)와 상기 중계 전극을 접속하고 있다.
컬러 필터(75)는 제 2 층간 절연막 위에 형성된 뱅크(72) 내에 잉크젯법에 의해 형성되어 있다(잉크젯 장치 등은 후술한다).
컬러 필터(75)는 도전성 및 투광성을 갖는 유색의 부재이며, 조명 장치(13) 로부터 조사되는 백색광에 색(색도)을 부여한다. 구체적으로는, 서로 일부분이 접촉하면서 상기 접촉하고 있는 부분 이외는 틈으로 되도록 응집하고 있는 다수의 도전성 미립자(101)와, 상기 미립자 사이의 틈에 충전되어 있는 착색 재료(102)로 이루어진다. 착색 재료(102)의 종류에 의해 컬러 필터(75R), 컬러 필터(75G), 컬러 필터(75B)의 3원색에 대응하는 컬러 필터로 된다. 본 실시예에서는 특히 색에 대해서는 한정하지 않고 설명하고 있다. 그리고, 상기 도전성 미립자의 입경은 5㎚ 내지 70㎚이다.
컬러 필터(75)의 상층에는 러빙 처리 등의 소정의 배향 처리가 실시된 배향막(84)과 오버코팅(82)이 형성되어 있다. 배향막(84)은 폴리이미드 등의 유기 물질의 박막에 러빙 처리 등의 소정의 배향 처리를 실시한 것이며 후술하는 액정의 분자 배열 방향을 일정한 방향으로 정렬하는 기능을 갖고 있다. 또한, 오버코팅(82)은 표면의 단차(段差) 해소 등의 기능을 하는 것이지만 본 발명의 실시예에서는 반드시 필요한 것이 아니다.
컬러 필터(75)(및 그 상층의 배향막(84))는 대향 기판(10B) 사이에 액정층(70)을 끼우고 있다. 대향 기판(10B)은 그 상층(액정층(70)과 대향하고 있는 면)에 공통 전극으로서의 대향 전극(16) 및 오버코팅(92)과 배향막(94)을 갖는 투광성을 갖는 기판이다. TFT(40)의 드레인(46)으로부터 중계 전극(49)을 통하여 화소 전극을 겸하는 컬러 필터(75)에 인가된 전압은 상기 대향 전극 사이에서 액정층(70)에 인가된다.
본 실시예의 표시 장치에서는, 대향 전극(16)은 공통 전극이며, 표시 장치 전면에서 동일 전위이기 때문에 패터닝되지 않는다. 배향막(94)이나 오버코팅(92)도 동일하게 패터닝되지 않는다. 따라서 쌍방의 기판끼리의 얼라이먼트가 불필요해지고, 컬러 필터가 대향 기판 측에 배치되어 있는 일반적인 액정 표시 장치에 비하여 공정을 간략화할 수 있다.
또한, 오버코팅(92)과 배향막(94)의 기능은 상기 TFT 어레이 기판(10A) 위의 상기 막과 동일하며, 오버코팅(92)은 반드시 필요하지 않다는 점도 동일하다.
다음으로 도 5에 나타낸 제 2 실시예에 대해서 설명한다. 도 5는 도 3에 나타낸 제 2 실시예의 표시 장치의 B-B´선에 따른 단면도이다. 컬러 필터(75)는 대향 기판(10B) 위에 형성되어 있기 때문에, 대향 기판(10B)이 컬러 필터 기판으로 된다.
TFT(40)의 드레인(46)에 도통하는 중계 전극(49) 위에 제 3 컨택트홀(58)이 형성되어 있는 곳까지는 상기 제 1 실시예와 동일하지만 중계 전극(49)에는 컬러 필터가 아니라 화소 전극(65)이 접속되어 있다. 그리고, 화소 전극(65) 및 제 2 층간 절연막(52) 위에는 오버코팅(82) 및 배광막(84)이 형성되어 있다. 한편 컬러 필터 기판인 대향 기판(10B) 위에는 뱅크(72)가 형성되고, 상기 뱅크에 의해 둘러싸인 오목부 내에는 컬러 필터(75)가 형성되어 있다.
본 실시예에서의 뱅크(72)는 각각의 화소(110)를 구획하는 블랙 매트릭스의 기능도 필요하기 때문에, 차광성 재료로 형성한다. 다만, 블랙 매트릭스를 금속 등의 박막에 의해 형성한 후, 그 위에 뱅크를 형성할 수도 있다.
컬러 필터(75)는 상기 제 1 실시예와 동일하게 서로 일부분이 접촉하면서 상 기 접촉하고 있는 부분 이외는 틈으로 되도록 응집하고 있는 다수의 도전성 미립자(101)와, 상기 미립자 사이의 틈에 충전되어 있는 착색 재료(102)로 이루어진다. 그리고, 뱅크(72) 및 컬러 필터(75) 위의 전면에는 대향 전극(16)이 형성되어 그 상층에는 오버코팅(92) 및 배향막(94)이 더 형성되어 있다. 상술한 바와 같이 컬러 필터(75)는 도전성을 갖기 때문에, 대향 전극(16)과 일체화되어, 컬러 필터로서의 기능 이외에 전극으로서의 기능도 한다. 컬러 필터 자체가 도전성을 가져 보조 전극으로서 기능하기 때문에, 보다 품질이 높은 표시를 얻을 수 있다.
[컬러 필터 기판의 제조 방법]
다음으로 상술한 컬러 필터 기판의 제조 방법에 대해서 설명한다.
이와 같은 컬러 필터 기판을 형성하기 위해서는, 우선 도 6의 (a)에 나타낸 바와 같이, 투명의 기체(P)의 한쪽 면에 뱅크(B)를 형성한다.
기체(P)로서는, 유리, 석영 유리, Si 웨이퍼, 플라스틱 필름, 금속판 등 각종의 것을 들 수 있다. 또한, 이것들 각종의 소재 기판의 표면에 반도체막, 금속막, 유전체막, 유기막 등이 바탕층으로서 형성된 것도 포함한다. 특히, 기체(P)가 화소 스위칭 소자나 배선 등을 구비한 어레이 기판인 경우에는, 컬러 필터 온 어레이 구조(COA 구조)를 형성할 수 있다.
뱅크(B)는 컬러 필터가 형성되는 영역을 구분하기 위한 분리 부재로서 기능하는 것이다. 뱅크(B)는 화소 패턴에 대응하는 복수의 개구부(H)를 가지고 형성된다. 본 발명의 컬러 필터 기판의 제조 방법에서는, 뱅크(B)에 의해 구획된 영역에 액체 재료가 배치되고, 이 액체 재료가 건조됨으로써, 기체(P) 위에 막 패턴이 형 성된다. 이 경우, 뱅크(B)에 의해 막 패턴의 형상이 규정되기 때문에, 예를 들어 인접하는 뱅크 사이의 폭을 좁게 하는 등, 뱅크(B)를 적절히 형성함으로써, 막 패턴의 미세화가 도모된다.
뱅크(B)를 형성하는 방법으로서는, 예를 들어 각종 코팅법이나 CVD법(화학적 기상 성장법) 등을 이용하여 기체(P) 위에 뱅크 재료를 형성한 후, 에칭이나 애싱 등에 의해 패터닝하여 소정 형상의 뱅크(B)를 얻는 방법을 이용할 수 있다. 또한, 기체(P)는 다른 물체 위에서 뱅크(B)를 형성하고, 그것을 기체(P) 위에 배치할 수도 있다.
뱅크(B)의 재료로서는, 예를 들어 아크릴 수지, 폴리이미드 수지, 올레핀 수지, 멜라민 수지 등의 고분자 재료가 사용된다. 또한, 내열성 등을 고려하여, 무기질 재료를 포함하는 것으로 할 수 있다. 무기질 뱅크 재료로서는, 예를 들어 폴리실라잔, 폴리실록산, 실록산계 레지스트, 폴리실란계 레지스트 등의 골격에 규소를 포함하는 고분자 무기 재료나 감광성 무기 재료, 실리카 유리, 알킬실록산폴리머, 알킬실세스키옥산폴리머, 수소화알킬실세스키옥산폴리머, 폴리아릴에테르 중 어느 하나를 포함하는 스핀 온 글래스(spin-on glass)막, 다이아몬드막 및 불소화 아모르포스 탄소막 등을 들 수 있다. 또한, 무기질 뱅크 재료로서, 예를 들어 에어로겔, 다공질 실리카 등을 이용할 수도 있다. 폴리실라잔과 광산 발생제를 포함하는 감광성 폴리실라잔 조성물과 같이 감광성을 갖는 재료로 했을 경우에는, 레지스트 마스크가 불필요해지기 때문에 적절하다.
또한, 이와 같은 감광성 폴리실라잔으로서는, 예를 들어 일본국 공개특허 2002-72504호 공보에 기재된 감광성 폴리실라잔을 예시할 수 있다. 또한, 이 감광성 폴리실라잔 중에 함유되는 광산 발생제에 대해서도, 일본국 공개특허2002-72504호 공보에 기재된 것을 채용할 수 있다.
이와 같은 폴리실라잔은, 예를 들어 폴리실라잔이 이하의 화학식 (1)에 나타낸 폴리메틸실라잔인 경우, 후술하는 바와 같이 가습 처리를 행함으로써, 화학식 (2) 또는 화학식 (3)에 나타낸 바와 같이, 일부 가수 분해하고, 350℃ 미만의 가열 처리를 행함으로써, 화학식 (4) 내지 화학식 (6)에 나타낸 바와 같이 축합하여 폴리메틸실록산[-(SiCH3O1.5)n-]으로 된다. 또한, 화학식에서는 나타내지 않지만, 350℃이상의 가열 처리를 행하면, 측쇄 메틸기의 이탈이 일어나고, 특히 400℃에서 450℃로 가열 처리를 행하면, 측쇄 메틸기가 거의 이탈하여 폴리실록산으로 된다. 또한, 화학식 (2) 내지 화학식 (6)에서는, 반응 기구를 설명하기 위해, 화학식을 간략화하여 화합물 중의 기본 구성 단위(반복 단위)만을 나타내고 있다.
이와 같이 하여 형성되는 폴리메틸실록산 또는 폴리실록산은, 무기질인 폴리실록산을 골격으로 하고 있기 때문에, 충분히 치밀성을 갖는 것으로 되고, 따라서, 형성되는 막표면의 평탄성에 대해서도 양호한 것으로 된다. 또한, 열처리에 대하여 높은 내성을 갖기 때문에, 뱅크 재료로서도 적절한 것으로 된다.
·화학식 (1) ; -(SiCH3(NH)1.5)n-
·화학식 (2) ; SiCH3(NH)1.5+H2O→SiCH3(NH)(OH)+0.5NH3
·화학식 (3) ; SiCH3(NH)1.5+2H2O→SiCH3(NH)0.5(OH)2+NH3
·화학식 (4) ; SiCH3(NH)(OH)+SiCH3(NH)(OH)+H2O→2SiCH3O1 .5+2NH3
·화학식 (5) ; SiCH3(NH)(OH)+SiCH3(NH)0.5(OH)2→2SiCH3O1 .5+1.5NH3
·화학식 (6) ; SiCH3(NH)0.5(OH)2+SiCH3(NH)0.5(OH)2→2SiCH3O1 .5+NH3+H2O
뱅크(B)에는, 필요에 따라 발액 처리나 친액 처리가 실시된다.
친액 처리로서는, 산소를 처리 가스로 한 플라스마 처리(O2 플라스마 처리 등)나, 산소 분위기 중에서의 자외선 조사 처리 등을 이용할 수 있다.
발액 처리로서는, CF4, SF6, CHF3 등의 불소 성분을 갖는 가스(불소 함유 가스)를 사용한 플라스마 처리를 사용할 수 있다. 발액 처리 대신에, 뱅크(B)의 소재 자체에 미리 발액 성분(불소기 등)을 충전해 둘 수도 있다.
친액 처리와 발액 처리를 연속하여 행함으로써, 뱅크(B)의 내측을 친액화하고, 뱅크(B)의 표면을 발액화할 수 있어, 이것에 의해 뱅크(B)의 개구부(H)에만 막을 형성하고, 뱅크(B)의 상면에 불필요한 막이 형성되는 것을 방지할 수 있다.
뱅크(B)에 의해 형성되는 개구부(H)는, 매트릭스 형상으로 배열된 화소의 패턴에 대응하고 있다. 이 개구부(H)는 본 실시예의 경우 매트릭스 형상으로 형성되어 있고(도 1 참조), 이 개구부(H)에 액체 재료를 배치함으로써, 각 화소에 대응한 매트릭스 형상의 컬러 필터가 형성된다.
다음으로, 도 6의 (b)에 나타낸 바와 같이, 뱅크(B)에 의해 구획된 영역(개구부(H))에 투명 도전성 미립자(FP)(도 6의 (c) 참조)를 포함하는 액체 재료(L1)를 배치한다.
투명 도전성 미립자(FP)로서는, 인듐 주석 산화물(ITO)이나 인듐 아연 산화물(IZO), 또는 인듐 주석, 아연 등의 산화물(FTO, SnO2 등)로 이루어지는 투명 도전성 미립자를 사용할 수 있다. 이들의 투명 도전성 미립자는, 분산성을 향상시키기 위해 표면에 유기물 등을 코팅하여 사용할 수도 있다.
투명 도전성 미립자(FP)의 입경은 200㎚이하, 바람직하게는 5㎚∼70㎚인 것이 바람직하다.
5㎚보다 작으면 미립자 1개당의 저항이 커져, 화소 전극 등으로서 이용할 경우에 불량이 생긴다. 또한 후술하는 바와 같이, 본 발명에서는, 투명 도전성 미립자(FP)에 의해 형성되는 막에 안료 등의 착색 재료를 함침시킴으로써, 도전성 컬러 필터를 형성한다. 따라서, 미립자를 지나치게 작게 하면, 미립자 사이의 틈이 좁아져, 착색 재료를 함침시키기 어려워진다는 문제도 있다.
한편, 70㎚보다 크면, 하나하나의 미립자의 저항은 작아지지만, 미립자끼리의 접촉 면적이 작아지기 때문에, 막 전체로서의 저항이 커지게 된다. 또한, 액체 토출 헤드의 노즐에 막힘이 생기거나, 얻어지는 막의 치밀성이 악화될 가능성도 있다.
액체 재료(L1)를 뱅크(B)에 의해 구획된 영역에 배치하는 방법으로서는, 액적 토출법, 소위 잉크젯법을 이용하는 것이 바람직하다. 액적 토출법을 이용함으로써, 스핀 코팅법 등의 다른 도포 기술에 비하여 액체 재료의 소비에 낭비가 적 고, 기체 위에 배치하는 기능액 양이나 위치 제어를 행하기 쉽다는 이점이 있다.
액체 재료(L1)의 분산매로서는, 상기 투명 도전성 미립자(FP)를 분산시킬 수 있는 것으로서, 응집을 일으키지 않는 것이면 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어 물 이외에, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올 등의 알코올류, n-헵탄, n-옥탄, 데칸, 도데칸, 테트라데칸, 톨루엔, 크실렌, 시멘, 듀렌, 인덴, 디펜텐, 테트라히드로나프탈렌, 데카히드로나프탈렌, 시클로헥실벤젠 등의 탄화수소계 화합물, 또는 에틸렌글리콜디메틸에테르, 에틸렌글리콜디에틸에테르, 에틸렌글리콜메틸에틸에테르, 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜디에틸에테르, 디에틸렌글리콜메틸에틸에테르, 1,2-디메톡시에탄, 비스(2-메톡시에틸)에테르, p-디옥산 등의 에테르계 화합물, 또한, 프로필렌카보네이트, γ-부티로락톤, N-메틸-2-피롤리돈, 디메틸포름아미드, 디메틸설폭시드, 시클로헥사논 등의 극성 화합물을 예시할 수 있다. 이들 중, 미립자의 분산성과 분산액의 안정성, 또한 액적 토출법(잉크젯법)에 대한 적용의 용이성 관점에서, 물, 알코올류, 탄화수소계 화합물, 에테르계 화합물이 바람직하고, 보다 바람직한 분산매로서는 물, 탄화수소계 화합물을 들 수 있다.
상기 투명 도전성 미립자의 분산액의 표면 장력은 0.02N/m∼0.07N/m의 범위 내인 것이 바람직하다. 잉크젯법에 의해 액체를 토출할 때, 표면 장력이 0.02N/m미만이면, 잉크 조성물의 노즐면에 대한 흡습성이 증대하기 때문에 비행 구부러짐이 생기기 쉬워지고, 0.07N/m을 초과하면 노즐 선단에서의 메니스커스 형상이 안정되지 않기 때문에 토출량이나, 토출 타이밍의 제어가 곤란해진다. 표면 장력을 조 정하기 위해, 상기 분산액에는 기체와의 접촉각을 크게 저하시키지 않는 범위에서 불소계, 실리콘계, 노니온계 등의 표면 장력 조절제를 미량 첨가하면 된다. 노니온계 표면 장력 조절제는 액체의 기체에 대한 흡습성을 향상시켜, 막의 레벨링성을 개량하고, 막의 미세한 요철 발생 등의 방지에 도움이 되는 것이다. 상기 표면 장력 조절제는 필요에 따라 알코올, 에테르, 에스테르, 케톤 등의 유기 화합물을 포함할 수도 있다.
상기 분산액의 점도는 1mPa·s∼50mPa·s인 것이 바람직하다. 잉크젯법을 이용하여 액체 재료를 액적으로서 토출할 때, 점도가 1mPa·s보다 작을 경우에는 노즐 주변부가 잉크의 유출에 의해 오염되어지기 쉽고, 또한 점도가 50mPa·s보다 큰 경우에는 노즐 구멍에서의 막힘 빈도가 높아져, 원활한 액적 토출이 곤란해진다.
액적 토출법의 토출 기술로서는, 대전 제어 방식, 가압 진동 방식, 전기 기계 변환식, 전기열 변환 방식, 정전 흡인 방식 등을 들 수 있다.
대전 제어 방식은 재료에 대전 전극에 의해 전하를 부여하고, 편향 전극에서 재료의 비상 방향을 제어하여 노즐로부터 토출시키는 것이다. 또한, 가압 진동 방식은 재료에 30kg/㎠정도의 초고압을 인가하여 노즐 선단 측에 재료를 토출시키는 것이며, 제어 전압을 인가하지 않을 경우에는 재료가 직진하여 노즐로부터 토출되고, 제어 전압을 인가하면 재료 사이에 정전적인 반발이 일어나, 재료가 비산하여 노즐로부터 토출되지 않는다. 또한, 전기 기계 변환 방식은 피에조 소자(압전 소자)가 펄스적인 전기 신호를 받아 변형하는 성질을 이용한 것이며, 피에조 소자가 변형함으로써 재료를 저장한 공간에 가요 물질을 통하여 압력을 부여하고, 이 공간으로부터 재료를 압출하여 노즐로부터 토출시키는 것이다.
전기열 변환 방식은 재료를 저장한 공간 내에 설치한 히터에 의해, 재료를 급격하게 기화시켜 거품(기포)을 발생시키고, 거품의 압력에 의해 공간 내의 재료를 토출시키는 것이다. 정전 흡인 방식은 재료를 저장한 공간 내에 미소 압력을 첨가하여, 노즐에 재료의 메니스커스를 형성하고, 이 상태에서 정전 인력을 가하고나서 재료를 인출하는 것이다. 또한, 이 외에, 전기장에 의한 유체의 점성 변화를 이용하는 방식이나, 방전 불꽃에 의해 비산시키는 방식 등의 기술도 적용 가능하다. 액적 토출법은 재료의 사용에 낭비가 적고, 또한 원하는 위치에 원하는 양의 재료를 적확하게 배치할 수 있다는 이점을 갖는다. 또한, 액적 토출법에 의해 토출되는 액상 재료(유동체)의 1방울의 양은, 예를 들어 1∼300나노그램이다.
도 8은 본 발명의 막 패턴의 형성 방법에 사용되는 장치의 일례로서, 액적 토출법에 의해 기체 위에 액체 재료를 배치하는 액적 토출 장치(잉크젯 장치)(IJ)의 개략 구성을 나타낸 사시도이다.
액적 토출 장치(IJ)는 액적 토출 헤드(1)와, X축 방향 구동축(4)과, Y축 방향 가이드축(5)과, 제어 장치(CONT)와, 스테이지(7)와, 클리닝 기구(8)와, 베이스(9)와, 히터(15)를 구비하고 있다.
스테이지(7)는 이 액적 토출 장치(IJ)에 의해 잉크(액체 재료)가 설치되는 기체(P)를 지지하는 것으로서, 기체(P)를 기준 위치에 고정하는 고정 기구(도시 생략)를 구비하고 있다.
액적 토출 헤드(1)는 복수의 토출 노즐을 구비한 멀티 노즐 타입의 액적 토출 헤드이며, 길이 방향과 Y축 방향을 일치시키고 있다. 복수의 토출 노즐은 액적 토출 헤드(1)의 하면에 Y축 방향으로 나란히 일정한 간격으로 설치되어 있다. 액적 토출 헤드(1)의 토출 노즐로부터는 스테이지(7)에 의해 지지되어 있는 기체(P)에 대하여, 상술한 도전성 미립자를 포함하는 잉크가 토출된다.
X축 방향 구동축(4)에는 X축 방향 구동 모터(2)가 접속되어 있다. X축 방향 구동 모터(2)는 스텝핑 모터 등이며, 제어 장치(CONT)로부터 X축 방향의 구동 신호가 공급되면, X축 방향 구동축(4)을 회전시킨다. X축 방향 구동축(4)이 회전하면, 액적 토출 헤드(1)는 X축 방향으로 이동한다.
Y축 방향 가이드축(5)은 베이스(9)에 대하여 움직이지 않게 고정되어 있다. 스테이지(7)는, Y축 방향 구동 모터(3)를 구비하고 있다. Y축 방향 구동 모터(3)는 스텝핑 모터 등이며, 제어 장치(CONT)로부터 Y축 방향의 구동 신호가 공급되면, 스테이지(7)를 Y축 방향으로 이동한다.
제어 장치(CONT)는 액적 토출 헤드(1)에 액적 토출 제어용의 전압을 공급한다. 또한, X축 방향 구동 모터(2)에 액적 토출 헤드(1)의 X축 방향의 이동을 제어하는 구동 펄스 신호를, Y축 방향 구동 모터(3)에 스테이지(7)의 Y축 방향의 이동을 제어하는 구동 펄스 신호를 공급한다.
클리닝 기구(8)는 액적 토출 헤드(1)를 클리닝하는 것이다. 클리닝 기구(8)에는 Y축 방향의 구동 모터(도시 생략)가 구비되어 있다. 이 Y축 방향의 구동 모터의 구동에 의해, 클리닝 기구(8)는 Y축 방향 가이드축(5)을 따라 이동한다. 클 리닝 기구(8)의 이동도 제어 장치(CONT)에 의해 제어된다.
히터(15)는 여기서는 램프 어닐링에 의해 기체(P)를 열처리하는 수단이며, 기체(P) 위에 도포된 액체 재료에 포함되는 용매의 증발 및 건조를 행한다. 이 히터(15)의 전원 투입 및 차단도 제어 장치(CONT)에 의해 제어된다.
액적 토출 장치(IJ)는 액적 토출 헤드(1)와 기체(P)를 지지하는 스테이지(7)를 상대적으로 주사하면서 기체(P)에 대하여 액적을 토출한다. 여기서, 이하의 설명에서 X축 방향을 주사 방향, X축 방향과 직교하는 Y축 방향을 비주사 방향으로 한다. 따라서, 액적 토출 헤드(1)의 토출 노즐은 비주사 방향인 Y축 방향으로 일정한 간격으로 나란히 설치되어 있다. 또한, 도 8에서는, 액적 토출 헤드(1)는 기체(P)의 진행 방향에 대하여 직각으로 배치되어 있지만, 액적 토출 헤드(1)의 각도를 조정하여, 기체(P)의 진행 방향에 대하여 교차시킬 수도 있다. 이렇게 하면, 액적 토출 헤드(1)의 각도를 조정함으로써, 노즐 사이의 피치를 조절할 수 있다. 또한, 기체(P)와 노즐면과의 거리를 임의로 조절하도록 할 수도 있다.
도 9는, 피에조 방식에 의한 액체 재료의 토출 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 9에 있어서, 액체 재료(배선 패턴용 잉크, 기능액)를 수용하는 액체실(21)에 인접하여 피에조 소자(22)가 설치되어 있다. 액체실(21)에는, 액체 재료를 수용하는 재료 탱크를 포함하는 액체 재료 공급계(23)를 통하여 액체 재료가 공급된다.
피에조 소자(22)는 구동 회로(24)에 접속되어 있고, 이 구동 회로(24)를 통 하여 피에조 소자(22)에 전압을 인가하고, 피에조 소자(22)를 변형시킴으로써, 액체실(21)이 변형하고, 노즐(25)로부터 액체 재료가 토출된다. 이 경우, 인가 전압의 값을 변화시킴으로써, 피에조 소자(22)의 왜곡량이 제어된다. 또한, 인가 전압의 주파수를 변화시킴으로써, 피에조 소자(22)의 왜곡 속도가 제어된다.
피에조 방식에 의한 액적 토출은 재료에 열을 가하지 않기 때문에, 재료의 조성에 영향을 주기 어렵다는 이점을 갖는다.
도 2로 돌아가서, 뱅크(B) 내에 액체 재료(L1)를 토출시키면, 분산매를 제거하기 위하여, 필요에 따라 건조 처리를 한다. 건조 처리는, 예를 들어 기체(P)를 가열하는 일반적인 핫플레이트, 전기로 등에 의한 가열 처리에 의해 행할 수 있다. 처리 조건은 예를 들어 가열 온도 180℃, 가열 시간 60분간 정도이다. 이 가열에 대해서도, 질소 가스 분위기하 등, 반드시 대기 중에서 행할 필요는 없다.
이 건조 처리는 램프 어닐링에 의해 행할 수도 있다. 램프 어닐링에 사용하는 광의 광원으로서는 특별히 한정되지 않지만, 적외선 램프, 크세논 램프, YAG 레이저, 아르곤 레이저, 탄산 가스 레이저, XeF, XeCl, XeBr, KrF, KrCl, ArF, ArCl 등의 엑시머 레이저 등을 광원으로서 사용할 수 있다. 이들의 광원은 일반적으로는 출력 10W∼5000W의 범위의 것이 사용되지만, 본 실시예에서는 100W∼1000W의 범위에서 충분하다.
건조 처리에 의해, 액체 재료(L1) 중의 용매가 증발하여 액체 재료(L1)의 체적이 감소한다. 이 체적 현상이 심할 경우에는, 충분한 막두께가 얻어질 때까지, 액적 토출 공정과 건조 공정을 반복한다. 이 처리에 의해, 액체 재료(L1)에 포함 되는 용매가 증발하고, 최종적으로 액체 재료(L1)에 포함되는 고형분만이 잔류하여 막화하고, 도 6의 (c)에 나타낸 바와 같은 투명 도전막(F1)으로 된다. 이 투명 도전막(F1)은 다수의 투명 도전성 미립자(FP)로 이루어지고, 이것들의 투명 도전성 미립자(FP) 사이에는 틈(空乏)이 형성되어 있다.
토출 공정 후의 건조막(F1)에 대해서는, 투명 도전성 미립자 사이의 전기적 접촉을 향상시키기 위해, 분산매를 완전히 제거할 필요가 있다. 또한, 액 중에서의 분산성을 향상시키기 위해 유기물 등의 코팅제가 투명 도전성 미립자의 표면에 코팅되어 있을 경우에는 이 코팅제도 제거할 필요가 있다. 따라서, 토출 공정 후의 기체에는 열처리 및/또는 광처리(소성 처리)를 실시한다.
이 열처리 및/또는 광처리는 보통 대기 중에서 행하지만, 필요에 따라, 질소, 아르곤, 헬륨 등의 불활성 가스 분위기 중에서 행할 수도 있다. 열처리 및/또는 광처리의 처리 온도(소성 온도)는 분산매의 비점(증기압), 분위기 가스의 종류나 압력, 미립자의 분산성이나 산화성 등의 열적 거동, 코팅제의 유무나 양, 기재(기체(P) 및 뱅크(B)를 포함)의 내열 온도 등을 고려하여 적절히 결정된다. 본 실시예의 경우, 소성 온도는 투명 도전막(F1)의 저저항화 때문에, 뱅크 등의 내열성이 허용되는 범위에서 보다 고온으로 하는 것이 바람직하다. 예를 들어 기체(P)가 아모르포스 실리콘(TFT)을 포함할 경우에는 300℃정도, 기체(P)가 저온 폴리실리콘(TFT)을 포함할 경우에는 400℃정도의 고온으로 소성시킬 수 있다. 다만, 이러한 고온에서 소성을 행할 경우에는, 뱅크(B)는 폴리실라잔 등의 무기질 재료인 것이 바람직하고, 또한 산소를 포함하지 않는 분위기에서의 소성인 것이 바람직하다. 이러한 공정에 의해, 토출 공정 후의 건조막(F1)은 미립자 사이의 전기적 접촉이 확보되어 도전성 막으로 변환된다.
투명 도전막(F1)의 두께는 500㎚∼2000㎚, 바람직하게는 1000㎚∼1500㎚인 것이 바람직하다. 500㎚보다 작으면, 화소 전극 등에 적용했을 경우에 충분한 전기적 특성이 얻어지지 않는다. 또한, 2000㎚보다 크면, 컬러 필터의 색이 지나치게 짙어질 경우가 있다. 후술하는 바와 같이, 본 발명에서는 투명 도전막(F1)에 착색 재료를 함침시킴으로써 도전성 컬러 필터를 형성하기 때문에, 투명 도전막의 두께가 지나치게 크면, 컬러 필터의 색상, 명도, 채도 등의 색특성이 변화되게 되어, 오히려 표시 특성을 손상시키는 원인으로 된다. 따라서, 본 발명에서는, 투명 도전막의 두께는 컬러 필터에 요구되는 색특성에 따라 적절히 조절된다.
또한, 액적 토출법에 의해 형성되는 투명 도전막은, 투명 도전성 미립자(FP)끼리의 틈이 크고 막밀도가 작기 때문에, 비교적 두껍게 형성하여도 투명성이 손상되지 않는다. 오히려, 반사 방지막과 같은 기능을 가지게 되기 때문에, 표시 특성의 향상을 도모할 수 있다. 한편, 스퍼터링에 의해 형성되는 투명 도전막은, 막이 치밀하기 때문에, 안료 등의 착색 재료가 함침되기 어렵고, 또한 두껍게 형성하면 투과율이 크게 저하되기 때문에, 컬러 필터에 요구되는 색특성에 따라 막두께를 충분히 조절할 수 없다.
투명 도전막(F1)을 소성시키면, 도 7의 (a)에 나타낸 바와 같이, 투명 도전 막(F1)이 형성된 뱅크(B)의 개구부(H) 내에, 컬러 필터를 구성하는 착색 재료(F2B)(도 7의 (b) 참조)를 포함하는 액체 재료(L2)를 배치한다.
착색 재료(F2B)로서는, 안료 등의 미립자 착색 재료를 사용할 수 있다. 또한, 본 발명에서는 투명 도전막(F1)의 소성과는 별도로 착색 재료(F2B)의 소성을 행할 수 있기 때문에, 착색 재료(F2B)로서는 보다 소성 온도가 낮은 염료계의 재료를 사용할 수도 있다. 착색 재료의 표면에는 필요에 따라, 액체 재료 중에서의 분산성을 향상시키기 위한 코팅제를 부여할 수 있다.
액체 재료(L2)를 뱅크(B)에 의해 구획된 영역에 배치하는 방법으로서는 액적 토출법을 이용하는 것이 바람직하다. 액체 재료(L2) 중의 착색 재료(F2B)는 투명 도전 미립자(FP)의 틈에 침투하여, 투명 도전막(F1)을 소정의 색으로 염색한다.
뱅크(B) 내에 액체 재료(L2)를 토출시키면, 분산매의 제거를 위해, 필요에 따라 건조 처리를 한다. 건조 처리는 액체 재료(L1)를 건조한 것과 동일한 방법 및 조건을 이용할 수 있다.
액체 재료(L2)는 착색 재료(F2B)가 투명 도전막(F1) 전체에 함침될 때까지, 액적 토출 공정과 건조 공정을 반복한다.
토출 공정 후의 투명 도전막(F1)에 대해서는 분산매를 완전히 제거할 필요가 있다. 또한, 액 중에서의 분산성을 향상시키기 위해 유기물 등의 코팅제가 코팅되어 있을 경우에는 이 코팅제도 제거할 필요가 있다. 따라서, 토출 공정 후의 기체 에는 열처리 및/또는 광처리(소성 처리)를 실시한다.
이 열처리 및/또는 광처리는 보통 대기 중에서 행하지만, 필요에 따라, 질소, 아르곤, 헬륨 등의 불활성 가스 분위기 중으로 행할 수도 있다. 열처리 및/또는 광처리의 처리 온도(소성 온도)는 분산매의 비점(증기압), 분위기 가스의 종류나 압력, 코팅제의 유무나 양, 기재(기체(P) 및 뱅크(B)를 포함)의 내열 온도 등을 고려하여 적절히 결정된다. 본 실시예의 경우, 베이스로 되는 투명 도전막(F1)은 이미 소성되어 있기 때문에, 코팅제나 착색 재료(F2B)의 분해 온도 등만을 고려하여 소성 온도를 결정하면 된다. 따라서, 착색 재료(F2B)가 예를 들어 안료계의 미립자이면, 그 분해 온도인 230℃이하의 저온에서 소성을 행할 수 있다.
이 처리에 의해, 도 7의 (b)에 나타낸 바와 같이, 뱅크(B)에 의해 구획된 영역에, 소정의 전기적 특성을 구비한 도전성 컬러 필터(FB)가 형성된다. 이 컬러 필터(FB)는, 예를 들어 청색 착색 재료(F2B)와 투명 도전성 미립자(FP)를 포함하는 청색의 컬러 필터이다.
동일한 방법에 의해, 다른 개구부(H)의 투명 도전막(F1)에 녹색 착색 재료(F2G) 또는 적색 착색 재료(F2R)를 함침시키고, 이것을 소성 함으로써, 녹색의 컬러 필터(FG)와 적색의 컬러 필터(FR)를 형성한다. 또한, 컬러 필터(FR, FG, FB)를 형성하는 순서는 특별히 한정되지 않아, 어느 것을 먼저 행할 수도 있다.
이 후, 필요에 따라, 기체(P)의 표면에 보호막 등을 형성할 수 있다.
이상에서 설명한 바에 의해, R, G, B의 각 색의 도전성 컬러 필터(FR, FG, FB)를 구비한 컬러 필터 기판이 완성된다.
상술한 바와 같이, 본 실시예에 의하면, 투명 도전막(F1)을 소성하고나서 착색 재료(F2R, F2G, F2B)의 함침·소성을 행하기 때문에, 투명 도전막(F1)의 소성 온도를 착색 재료(F2R, F2G, F2B)의 분해 온도보다도 높게 설정할 수 있어, 양호한 도전성을 얻는 것이 가능하다.
또한, 투명 도전막용의 뱅크를 착색 재료용의 뱅크로서 겸용할 수 있기 때문에, 프로세스의 간략화와 비용의 저감을 도모할 수 있다.
또한, 투명 도전성 미립자(FP)로 이루어지는 투명 도전막(F1)은 스퍼터링 등에 의해 형성되는 막에 비하여 막밀도가 작기 때문에, 막두께를 두껍게 하여도 투과율 저하가 생기기 어렵다. 따라서, 베이스로 되는 투명 도전막(F1)의 두께를 컬러 필터(FR, FG, FB)에 요구되는 색특성에 따라 용이하게 조절할 수 있다.
또한, 뱅크(B)에 구획된 영역에 컬러 필터(FR, FG, FB)를 형성하기 때문에, 뱅크(B)를 사용하지 않고 형성했을 경우에 비하여, 기체(P)의 표면성이 향상된다. 따라서, 예를 들어 액정 표시 장치의 어레이 기판(COA 구조)에 기체(P)를 적용했을 경우에, 화소 주변부에서의 광누락이 적어, 콘트라스트(contrast)가 높은 표시가 가능해진다.
또한, 본 실시예에서는 컬러 필터의 배치로서 스트라이프형의 배치를 채용했 지만, 컬러 필터의 배치는 이에 한정하지 않아, 도 6에 나타낸 바와 같은 각종의 배치 패턴을 채용할 수 있다. 예를 들어 도 10의 (a)에 나타낸 바와 같은 스트라이프 배치 이외, 도 10의 (b)에 나타낸 바와 같은 모자이크 배치나, 도 10의 (c)에 나타낸 바와 같은 델타 배치로 할 수 있다. 본 발명에서는, 투명 도전성 미립자(FP)의 틈에 착색 재료(F2R, F2G, F2B)를 함침시킴으로써 컬러 필터(FR, FG, FB)를 형성하기 때문에, 전착법과 같이 컬러 필터의 배치에 제약을 받지 않아, 스트라이프 배열이나 델타 배열 등의 다양한 구조에 대해서 적용할 수 있다.
[전자 기기]
다음으로, 상기 표시 장치를 구비한 전자 기기의 구체적인 예에 대해서 설명한다.
도 11은, 본 발명에 따른 전자 기기의 일례를 나타낸 사시도이다.
도 11에 나타낸 전자 기기로서의 휴대 전화(1300)는 본 발명의 표시 장치를 소사이즈의 표시부(1301)로서 구비하고, 복수의 조작 버튼(1302), 수화구(1303) 및 송화구(1304)를 구비하여 구성되어 있다.
또한, 본 발명의 표시 장치는 상술한 휴대 전화기에 한하지 않고, 전자북, PC, 디지털 스틸 카메라, 액정 텔레비전, 뷰파인더형 또는 모니터 직시형의 비디오 테이프 리코더, 카네비게이션 장치, 소형 무선 호출기, 전자 수첩, 전자 계산기, 워드프로세서, 워크스테이션, 픽처폰, POS 단말, 터치 패널을 구비한 기기 등등의 화상 표시 수단으로서 적절히 사용할 수 있어, 어느 것의 전자 기기에서도, 우수한 표시 품질과 높은 신뢰성을 겸비한 것으로 된다.
이상, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 적합한 실시예에 대해서 설명했지만, 본 발명에 따른 예에 한정되지 않는 것은 말할 필요도 없다. 상술한 예에서 나타낸 각 구성 부재의 여러 가지 형상이나 조합 등은 일례로서, 본 발명의 주지로부터 일탈하지 않는 범위에서 설계 요구 등에 근거하여 여러 가지로 변경할 수 있다. 또한, 본 발명은 투명 도전막과 착색 재료를 구비한 컬러 필터 기판의 제조 방법에 대하여 널리 적용 가능하다.
본 발명에 의하면, 도전성이 높고 또한 색특성에도 우수한 도전성 컬러 필터 기판, 및 그러한 컬러 필터 기판을 용이하게 제조할 수 있는 컬러 필터 기판의 제조 방법을 제공할 수 있다. 또한, 이와 같은 컬러 필터 기판을 구비한 표시 품질이 높은 표시 장치 및 전자 기기를 제공할 수 있다.

Claims (23)

  1. 기체 위에 투명 도전막과 착색 재료를 갖고 이루어지는 컬러 필터 기판의 제조 방법으로서,
    상기 기체(基體) 위에 뱅크를 형성하는 공정과,
    상기 뱅크에 의해 구획된 영역에 투명 도전성 미립자를 포함하는 액체 재료를 배치하는 공정과,
    상기 투명 도전성 미립자를 소성하여 상기 투명 도전막을 형성하는 공정과,
    상기 투명 도전막 중의 상기 투명 도전성 미립자의 틈에 상기 착색 재료를 함침(含浸)시키는 공정과,
    상기 착색 재료를 소성하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 컬러 필터 기판의 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 착색 재료를 함침시키는 공정은, 상기 착색 재료를 포함하는 액체 재료를 상기 뱅크에 의해 구획된 영역에 배치함으로써 행해지는 것을 특징으로 하는 컬러 필터 기판의 제조 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 착색 재료를 포함하는 액체 재료는, 액적 토출법에 의해 상기 영역에 배치되는 것을 특징으로 하는 컬러 필터 기판의 제조 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 투명 도전성 미립자를 포함하는 액체 재료는, 액적 토출법에 의해 상기 영역에 배치되는 것을 특징으로 하는 컬러 필터 기판의 제조 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 뱅크는 폴리실록산을 골격으로 하는 재료로 형성되는 것을 특징으로 하는 컬러 필터 기판의 제조 방법.
  6. 사이에 틈이 형성되도록 일부분이 서로 접촉하여 응집하고 있는 다수의 도전성 미립자와 상기 틈에 충전되어 있는 착색 재료로 이루어지는 전극을 갖는 컬러 필터 기판.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 도전성 미립자의 입경은 5㎚ 내지 70㎚인 것을 특징으로 하는 컬러 필터 기판.
  8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 전극이 뱅크에 의해 둘러싸여 있는 것을 특징으로 하는 컬러 필터 기 판.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 뱅크가 폴리실록산을 골격으로 하는 재료로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 컬러 필터 기판.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 뱅크는 절연성 재료로 이루어지고, 상기 전극은 각 화소마다 독립적으로 제어되는 화소 전극이며, 상기 전극을 제어하는 소자의 상층에 배치되어 있는 것을 특징으로 컬러 필터 기판.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 뱅크가 차광성 재료로 형성되어 있고, 상기 뱅크 위를 포함하는 상기 기판 위의 전면(全面)에 배치되는, 각각의 전극을 전기적으로 접속하는 투명 도전 재료층을 더 갖는 것을 특징으로 하는 컬러 필터 기판.
  12. 사이에 틈이 형성되도록 일부분이 서로 접촉하여 응집하고 있는 다수의 도전성 미립자와 상기 틈에 충전되어 있는 착색 재료로 이루어지는 전극을 갖는 컬러 필터 기판을 구비하는 표시 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 도전성 미립자의 입경은 5㎚ 내지 70㎚인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  14. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
    상기 전극이 뱅크에 의해 둘러싸여 있는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 뱅크가 폴리실록산을 골격으로 하는 재료로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 전극은 각 화소마다 독립적으로 제어되는 화소 전극이며, 상기 전극을 제어하는 소자의 상층에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 뱅크가 차광성 재료로 형성되어 있고, 상기 뱅크 위를 포함하는 상기 기판 위의 전면에 배치되는, 각각의 전극을 전기적으로 접속하는 투명 도전 재료층을 더 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  18. 사이에 틈이 형성되도록 일부분이 서로 접촉하여 응집하고 있는 다수의 도전성 미립자와 상기 틈에 충전되어 있는 착색 재료로 이루어지는 전극을 갖는 컬러 필터 기판을 구비하는 표시 장치를 갖는 전자 기기.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 도전성 미립자의 입경은 5㎚ 내지 70㎚인 것을 특징으로 하는 전자 기기.
  20. 제 18 항 또는 제 19 항에 있어서,
    상기 전극이 뱅크에 의해 둘러싸여 있는 것을 특징으로 하는 전자 기기.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 뱅크가 폴리실록산을 골격으로 하는 재료로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전자 기기.
  22. 제 20 항에 있어서,
    상기 전극은 각 화소마다 독립적으로 제어되는 화소 전극이며, 상기 전극을 제어하는 소자의 상층에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 전자 기기.
  23. 제 20 항에 있어서,
    상기 뱅크가 차광성 재료로 형성되어 있고, 상기 뱅크 위를 포함하는 상기 기판 위의 전면에 배치되는, 각각의 전극을 전기적으로 접속하는 투명 도전 재료층을 더 갖는 것을 특징으로 하는 전자 기기.
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