TWI461752B - 彩色濾光片之製造方法 - Google Patents
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Description
本發明係關於可輕易製造當作液晶顯示裝置用時顯示品質良好之彩色濾光片的彩色濾光片之製造方法。
近年,隨個人電腦的發達(特別係行動用個人電腦的發達),液晶顯示器的需求正增加中。又,最近就家庭用液晶電視的普及率亦正提高中,液晶顯示器的市場呈日益擴大狀況。又,近年普及的液晶顯示器有大畫面化的趨勢,特別係相關家庭用液晶電視就此傾向正逐漸增強中。
此種狀況下,相關構成液晶顯示器的構件期待能依更低成本製造高品質產品。特別係使液晶顯示器具有彩色顯示化機能的彩色濾光片,因為習知係屬於高成本,因而此種期待更加提高。
此處,一般液晶顯示器所使用的彩色濾光片,通常係具備有:基板、形成於上述基板上且設有複數開口部的遮光部、以及在上述開口部內所形成紅色(R)、綠色(G)及藍色(B)的各色著色層。
然後,藉由使此種彩色濾光片的R、G、B各色所對應電極進行ON、OFF,而使液晶當作背光的快門產生動作,俾使光通過R、G、B各個像素而進行彩色顯示。
製造上述彩色濾光片的方法,習知方法係有如使用染色法、顏料分散法等的製造方法,相較於該等方法,作為可以高生產性且低成本製造彩色濾光片的方法,近年有著眼於使用噴墨法的彩色濾光片之製造方法(專利文獻1)。
此種使用噴墨法的彩色濾光片之製造方法,首先在基板上的遮光部之開口部,使用噴墨裝置塗佈含有溶劑的著色層形成用塗佈液,藉此形成乾燥前的著色層。然後,將上述乾燥前著色層中所含的溶劑予以乾燥除去後,經加熱形成著色層。
再者,近年就上述乾燥除去的步驟,使用有使上述著色層在減壓環境下進行乾燥的減壓乾燥裝置(專利文獻2~6)。
然而,依上述噴墨法形成的彩色濾光片,因為著色層形成用塗佈液與遮光部表面間之親和性、以及遮光部高度、從噴墨裝置吐出的著色層形成用塗佈液量等關係,被遮光部所包圍開口部中的著色層形狀,會有成為上述著色層端部膜厚變小、且上述著色層中心部膜厚變大之形狀的情況。而,當上述著色層的最大膜厚與最小膜厚之膜厚差較大時,在當作液晶顯示裝置時,會有對顯示品質造成不良影響之可能性的問題。
解決此種問題的方法,有就當使用在減壓環境下進行乾燥的減壓乾燥裝置時,並非使上述著色層完全乾燥,而是在乾燥中途階段便中止乾燥,藉由使減壓乾燥處理後的著色層(以下有稱「乾燥後著色層」進行說明的情況),在具有某程度流動性的狀態下進行加熱,俾減少上述膜厚差而使達平坦化的方法進行檢討。
然而,相關上述乾燥後著色層中所含有溶劑的含有量,係依減壓乾燥處理的程度而有所差異,當上述乾燥後著色層中的溶劑含有量過多的情況、或過少的情況,均會有產生如下述問題的可能性。
當上述乾燥後著色層中的溶劑含有量較多的情況,在屬於加熱步驟的預烘烤處理時,會有因上述乾燥後著色層中所含有溶劑的突沸,而跨越分別利用遮光部區隔的開口部,導致著色層彼此間出現混色的可能性。又,在解決此項問題時,習知有考慮使在預烘烤處理時的溫度依更低溫施行長時間處理,但此情況,會有導致彩色濾光片的製造效率大幅降低之問題。
再者,當上述乾燥後著色層中的溶劑含有量較少之情況,會有較難對所形成著色層賦予所需平坦性之可能性的問題。
此處,渴求能對所形成著色層賦予所需平坦性,且可依短時間進行預烘烤處理的減壓乾燥處理條件。
再者,當依上述方法同時形成不同膜厚之複數色著色層時,會有發生如下述問題的可能性。
即,彩色濾光片通常係如上述,由紅色、綠色及藍色等3色著色層形成,但依照所使用液晶顯示裝置的種類,會有必需將各色的單元間隙施行最佳化之必要,特別係會有要求提高藍色著色層膜厚的情況。此種情況下,當施行如上述平坦化時,因為必需增加藍色著色層形成用塗佈液的滿液量,因而當依與其他顏色著色層的同樣條件,施行減壓乾燥處理與預烘烤處理時,因為藍色乾燥後著色層中所含有的溶劑係較多於其他顏色的乾燥後著色層中所含有之溶劑,因而在預烘烤處理時,藍色乾燥後著色層中所含有的溶劑會突沸,導致有與其他顏色著色層出現混色問題的可能性。又,一般在為形成藍色著色層用的藍色著色層形成用塗佈液,會有使用顏料濃度較低之高流動性物質,此情況時亦是同樣地,當施行上述平坦化處理時,會有與其他顏色著色層出現混色問題的可能性。
有鑑於上述問題,習知使用噴墨法頗難同時形成不同高度的複數色著色層,相關不同膜厚的著色層必需分別形成,因而上述使用噴墨法的著色層形成步驟必需至少施行2次以上,導致頗難提高製造效率。
所以,渴求當使用噴墨法同時形成不同高度之複數色著色層時,可對所形成複數色著色層分別賦予所需平坦性,且各色著色層不會出現混色的減壓乾燥處理條件。
專利文獻1:日本專利特開2000-187111號公報
專利文獻2:日本專利特開2000-111252號公報
專利文獻3:日本專利特開平10-2665號公報
專利文獻4:日本專利特開平9-320949號公報
專利文獻5:日本專利特開平7-8704號公報
專利文獻6:日本專利特開平6-97061號公報
本發明係有鑑於上述實情而完成,主要目的在於提供:即便在使用噴墨法的情況下,仍可有效率地形成高平坦性著色層的彩色濾光片之製造方法。
本發明者等為解決上述問題經深入鑽研,結果發現可將乾燥後著色層中的溶劑含有量,形成對所形成著色層賦予所需平坦性、且可依短時間實施預烘烤處理之最小極限含有量的減壓乾燥處理條件。
再者,本發明者等發現藉由使用上述減壓乾燥處理條件,即便在使用噴墨法同時形成不同膜厚複數色著色層的情況,仍可形成對各著色層賦予所需平坦性、且各色著色層不會發生混色的彩色濾光片,結果發現使用噴墨法的著色層形成步驟僅需施行1次,便可形成不同膜厚的複數著色層,故可大幅提升彩色濾光片的製造效率,遂完成本發明。
即,本發明所提供的彩色濾光片之製造方法,係包括有:噴墨步驟、減壓乾燥處理步驟、及烘烤處理步驟,而該噴墨步驟係在具備有透明基板、與形成於上述透明基板上且設有開口部的遮光部之黑矩陣基板,於上述開口部,利用噴墨法塗佈著色層形成用塗佈液,而形成乾燥前著色層;該減壓乾燥處理步驟係對上述乾燥前著色層施行減壓乾燥處理,而形成已形成有乾燥後著色層的彩色濾光片用基板;該烘烤處理步驟係對上述彩色濾光片用基板施行預烘烤處理之後,再施行後烘烤處理,而獲得已形成著色層的彩色濾光片;其中,上述減壓乾燥處理步驟係依上述乾燥後著色層的端部膜厚不致小於上述遮光部膜厚的方式,對上述乾燥前著色層施行減壓乾燥處理。
根據本發明,上述減壓乾燥處理步驟中,藉由依上述乾燥後著色層的端部膜厚不致小於上述遮光部膜厚的方式,對上述乾燥前著色層施行減壓乾燥處理,而可使依本發明製造方法所製造彩色濾光片的著色層平坦性較高。又,因為可依短時間進行預烘烤處理,而可提高彩色濾光片的製造效率。
本發明所提供的彩色濾光片之製造方法,係包括有:噴墨步驟、減壓乾燥處理步驟、及烘烤處理步驟;而該噴墨步驟係在具備有透明基板、與形成於上述透明基板上且設有開口部的遮光部之黑矩陣基板,於上述開口部,利用噴墨法塗佈著色層形成用塗佈液,而形成乾燥前著色層;該減壓乾燥處理步驟係對上述乾燥前著色層施行減壓乾燥處理,而形成已形成有乾燥後著色層的彩色濾光片用基板;該烘烤處理步驟係對上述彩色濾光片用基板施行預烘烤處理之後,再施行後烘烤處理,而獲得已形成有著色層的彩色濾光片;其中,上述減壓乾燥處理步驟中,上述乾燥後著色層最大膜厚與上述開口部寬度的比率,係依上述開口部寬度設為1時成為在7.8×10-3
~2.3×10-1
範圍內的方式,對上述乾燥前著色層施行減壓乾燥處理。
根據本發明,在上述減壓乾燥處理步驟中,藉由依上述乾燥後著色層最大膜厚與上述開口部寬度的比率在上述範圍內的方式,對上述乾燥前著色層施行減壓乾燥處理,而可使依本發明製造方法所製造彩色濾光片的著色層平坦性較高。又,因為可依短時間實施預烘烤處理,而可提高彩色濾光片的製造效率。
本發明所提供的彩色濾光片之製造方法,係具備有黑矩陣基板與複數色著色層的彩色濾光片之製造方法,該黑矩陣基板係包括有透明基板、與形成於上述透明基板上且設有開口部之遮光部;該等複數色著色層係形成於上述黑矩陣基板上的上述開口部;而上述複數色著色層中,至少1色著色層的膜厚形成為小於其他顏色著色層膜厚者;包括有:噴墨步驟、減壓乾燥處理步驟、及烘烤處理步驟;而該噴墨步驟係在上述黑矩陣基板的上述開口部中,利用噴墨法塗佈著色層形成用塗佈液,而形成複數色乾燥前著色層;該減壓乾燥處理步驟係對上述複數色乾燥前著色層施行減壓乾燥處理,而形成已形成有複數色乾燥後著色層的彩色濾光片用基板;該烘烤處理步驟係對上述彩色濾光片用基板施行預烘烤處理後,再施行後烘烤處理,而獲得已形成有上述複數色著色層的彩色濾光片;其中,上述減壓乾燥處理步驟中,依膜厚最小的上述乾燥後著色層端部膜厚,不致小於上述遮光部膜厚的方式,對上述複數色乾燥前著色層施行減壓乾燥處理。
根據本發明,可將複數色著色層中,膜厚最小的乾燥後著色層中之溶劑含有量,成為可對所形成著色層賦予所需平坦性、且能依短時間實施預烘烤處理的最小極限含有量。所以,相關具有其他膜厚的著色層,可依具有在上述預烘烤處理條件下,乾燥後著色層中的溶劑不會出現突沸程度之膜厚的乾燥後著色層方式,將著色層形成用塗佈液塗佈形成厚膜,所以即便依噴墨法同時形成不同膜厚複數色著色層的情況,仍可對各著色層賦予所需平坦性,且各色著色層不會發生混色。
本發明所提供的彩色濾光片之製造方法,係具備有黑矩陣基板與複數色著色層的彩色濾光片之製造方法,該黑矩陣基板係包括有透明基板、與形成於上述透明基板上且設有開口部之遮光部;該等複數色著色層係形成於上述黑矩陣基板上的上述開口部中;而上述複數色著色層中,至少1色著色層的膜厚形成為小於其他顏色著色層膜厚者;包括有:噴墨步驟、減壓乾燥處理步驟、及烘烤處理步驟;而該噴墨步驟係在上述黑矩陣基板的上述開口部,利用噴墨法塗佈著色層形成用塗佈液,而形成複數色乾燥前著色層;該減壓乾燥處理步驟係對上述複數色乾燥前著色層施行減壓乾燥處理,而形成已形成有複數色乾燥後著色層的彩色濾光片用基板;該烘烤處理步驟係對上述彩色濾光片用基板施行預烘烤處理後,再施行後烘烤處理,而獲得已形成有上述複數色著色層的彩色濾光片;其中,上述減壓乾燥處理步驟中,膜厚最小的上述乾燥後著色層其最大膜厚、與上述開口部寬度的比率,係依上述開口部寬度設為1時成為在7.8×10-3
~2.3×10-1
範圍內的方式,對上述複數色乾燥前著色層施行減壓乾燥處理。
根據本發明,藉由包括有上述減壓乾燥處理步驟,便可將複數色著色層中,膜厚最小的乾燥後著色層中之溶劑含有量,成為可對所形成著色層賦予所需平坦性、且能依短時間實施預烘烤處理的最小極限含有量。所以,相關具有其他膜厚的著色層,可依具有在上述預烘烤處理條件下,乾燥後著色層中的溶劑不會出現突沸程度之膜厚的乾燥後著色層方式,將著色層形成用塗佈液塗佈形成厚膜,所以即便依噴墨法同時形成不同膜厚複數色著色層的情況,仍可對各著色層賦予所需平坦性,且各色著色層不會發生混色。
本發明中,較佳上述複數色著色層係具有紅色著色層、綠色著色層、及藍色著色層,上述紅色著色層與上述綠色著色層具有同等膜厚,且較小於上述藍色著色層膜厚。藉由設為上述構造,當使用於液晶顯示裝置時,便可成為藍色像素區域的輝度較高之彩色濾光片。
本發明中,較佳上述烘烤處理步驟中,上述預烘烤處理係在70℃~110℃範圍內進行。藉由上述預烘烤處理係依上述範圍溫度實施,而可使著色層平坦性更高。
本發明彩色濾光片之製造方法係可對所形成著色層賦予所需平坦性,且可依短時間進行預烘烤處理,故可達提供高製造效率彩色濾光片之製造方法的作用效果。
以下,針對本發明彩色濾光片之製造方法進行詳細說明。
本發明彩色濾光片之製造方法,特徵在於:減壓乾燥處理步驟中,使用可將乾燥後著色層中之溶劑含有量,成為可對所形成著色層賦予所需平坦性、且依短時間進行預烘烤處理之最小極限含有量的減壓乾燥處理條件,對乾燥前著色層施行減壓處理的製造方法。
利用本發明製造方法所製造的彩色濾光片,所謂「著色層具有所需平坦性」係指具有上述彩色濾光片使用於液晶顯示裝置時,可執行良好影像顯示之程度的平坦性,具體而言,著色層最大膜厚與著色層最小膜厚的膜厚差係在0.6μm以下。
另外,所謂「著色層最大膜厚」係指形成遮光部之開口部的著色層膜厚中成為最大的膜厚;所謂「著色層最小膜厚」係指形成遮光部之開口部的著色層膜厚中成為最小的膜厚。
另外,本發明的最大膜厚與最小膜厚係使用利用光干涉方式三次元非接觸表面形狀測定裝置(例如美國Micromap製製品名Micromap 557N)所測定的值。
再者,本發明中,所謂「可依短時間實施預烘烤處理」係指當依製造一般彩色濾光片時所施行預烘烤處理的處理溫度與處理時間,施行預烘烤處理時,乾燥後著色層中的溶劑不突沸。
此處所謂「乾燥後著色層中的溶劑不突沸」係指彩色濾光片的著色層形成用塗佈液中所使用溶劑的沸點在150℃~300℃範圍內之時,當將預烘烤處理的處理溫度設為70℃~110℃範圍內的溫度施行預烘烤處理的情況下,不致發生乾燥後著色層中的溶劑出現突沸而導致相鄰著色層彼此間發生混色的情形。另外,相關預烘烤處理溫度容後詳述,因而在此便省略敘述。
上述減壓乾燥處理的條件,具體係可例如:形成減壓乾燥後的著色層之端部膜厚不致小於遮光部膜厚的乾燥狀態,或者減壓乾燥後的著色層最大膜厚、與形成著色層的開口部寬度之比率在既定範圍內的乾燥狀態等2個減壓乾燥處理條件。
以下,相關本發明彩色濾光片之製造方法,因為上述減壓乾燥處理的條件不同,所以分開2個態樣進行說明。
1.第1態樣的彩色濾光片之製造方法
針對本發明彩色濾光片之製造方法的第1態樣進行說明。
本態樣的彩色濾光片之製造方法,係包括有:噴墨步驟、減壓乾燥處理步驟、及烘烤處理步驟;而該噴墨步驟係在具備有透明基板、與形成於上述透明基板上且設有開口部的遮光部之黑矩陣基板,於上述開口部中利用噴墨法塗佈著色層形成用塗佈液,而形成乾燥前著色層;該減壓乾燥處理步驟係對上述乾燥前著色層施行減壓乾燥處理,而形成已形成乾燥後著色層的彩色濾光片用基板;該烘烤處理步驟係對上述彩色濾光片用基板施行預烘烤處理之後,再施行後烘烤處理,而獲得已形成有著色層的彩色濾光片;其特徵在於:上述減壓乾燥處理步驟中,依上述乾燥後著色層的端部膜厚不致小於上述遮光部膜厚的方式,對上述乾燥前著色層施行減壓乾燥處理。
針對本態樣的彩色濾光片之製造方法,使用圖式進行說明。圖1所示係本態樣彩色濾光片之製造方法一例的步驟圖。此處,圖1係圖示同時形成膜厚同等之紅色著色層、綠色著色層、及藍色著色層的例子。如圖1所示,本態樣的彩色濾光片之製造方法中,首先執行藉由在透明基板1、及形成於透明基板1上且具備設有開口部之遮光部2的黑矩陣基板10a的上述開口部,利用噴墨法塗佈著色層形成用塗佈液,而形成乾燥前著色層3a(圖1(a)中為紅色乾燥前著色層3Ra、綠色乾燥前著色層3Ga、藍色乾燥前著色層3Ba)的噴墨步驟(圖1(a))。接著,執行對乾燥前著色層3a施行減壓乾燥處理,而形成已形成有乾燥後著色層3b(圖1(b)中為紅色乾燥後著色層3Rb、綠色乾燥後著色層3Gb、藍色乾燥後著色層3Bb)之彩色濾光片用基板10b的減壓乾燥處理步驟(圖1(b))。其次,執行對彩色濾光片用基板10b施行預烘烤處理後(圖1(c)),再施行後烘烤處理,而獲得已形成著色層3(圖1(d)中為紅色著色層3R、綠色著色層3G、藍色著色層3B)之彩色濾光片10的烘烤處理步驟(圖1(d))。本態樣中,經由以上步驟而製造彩色濾光片10。
再者,本態樣製造方法的特徵在於:在減壓乾燥處理步驟中,依上述乾燥後著色層的端部膜厚不致小於上述遮光部膜厚的方式,對上述乾燥前著色層施行減壓乾燥處理。
此處所謂「上述乾燥後著色層的端部膜厚」係指在被遮光部所區隔的開口部所形成乾燥後著色層,鄰接遮光部之部分的膜厚。
再者,所謂「遮光部的膜厚」係指烘烤處理步驟前的遮光部膜厚。
再者,所謂「上述乾燥後著色層的端部膜厚不致小於上述遮光部膜厚」,係指上述乾燥後著色層的端部膜厚、與上述遮光部膜厚的膜厚差在0.1μm以下、較佳係0.05μm以下、更佳為0μm。
另外,上述乾燥後著色層的端部膜厚、與遮光部膜厚,係使用利用光干涉方式三次元非接觸表面形狀測定裝置(例如美國Micromap製製品名Micromap 557N)所測定的值。
上述乾燥後著色層的端部膜厚係依照減壓乾燥處理的程度(即上述乾燥後著色層的溶劑含有量)而決定。此處,在由一定開口部寬度所規定一定面積的開口部所形成乾燥後著色層中之溶劑含有量,係與乾燥後著色層最大膜厚間具有某程度關聯,乾燥後著色層中的溶劑含有量越多,則最大膜厚越大,若上述溶劑的含有量越少,則最大膜厚越小。所以,本態樣相關「上述乾燥後著色層的端部膜厚不致小於上述遮光部膜厚」,亦可使用上述乾燥後著色層最大膜厚與上述開口部寬度的比率表示。
此種乾燥後著色層最大膜厚與上述開口部寬度的比率,係將上述開口部寬度設為1時,設為7.8×10-3
~2.3×10-1
範圍內、較佳係1.3×10-2
~1.8×10-1
範圍內、更佳係1.8×10-2
~1.6×10-1
範圍內。
另外,上述乾燥後著色層最大膜厚與上述開口部寬度的比率,係將上述乾燥後著色層最大膜厚設為t、上述開口部寬度設為u時,依t/u表示的值。
再者,相關乾燥後著色層最大膜厚t、與開口部寬度u,係使用利用光干涉方式三次元非接觸表面形狀測定裝置(例如美國Micromap製製品名Micromap 557N)所測定的值。
上述比率的計算方法具體例,係將烘烤處理步驟前的熱收縮前之遮光部膜厚設為2.7μm,將圖3所示開口部寬度u1設為100μm~480μm範圍內,且將開口部寬度u2設為130μm~600μm範圍內,且將減壓乾燥後的乾燥後著色層最大膜厚以遮光部膜厚為基準設為+2μm~+20μm、較佳為+5μm~+15μm、更佳為+8μm~+13μm的情況,便可計算出上述數值範圍。另外,相關圖3,容後述。
此處本態樣中所謂「乾燥後著色層最大膜厚」,係指減壓乾燥處理後的乾燥後著色層最大膜厚,指圖2中依t表示的距離。
再者,所謂「開口部寬度」係指由遮光部所區隔的開口部寬度,圖2中依u表示的距離。又,本態樣中所謂「開口部寬度」係當彩色濾光片中遮光部的開口部形狀,如圖3所示矩形狀的情況,指短邊u1、或長邊u2,又當上述遮光部的開口部係具有缺口部的情況,便指由未具有缺口部之區域的距離。
再者,本發明中,相關乾燥後著色層最大膜厚t、與開口部寬度u的比率t/u,設為t/u1與t/u2二者均滿足上述數值範圍。
另外,圖2所示係本態樣的減壓乾燥處理步驟中所形成彩色濾光片用基板一例之概略剖視圖,圖3所示係依照本態樣之製造方法所製造彩色濾光片一例的概略平面圖。又,相關圖2與圖3中沒有說明的元件符號係與圖1同樣,因而在此不再贅述。
此處,本態樣的特徵在於發現:可使上述乾燥後著色層中的溶劑含有量,成為可對所形成著色層賦予所需平坦性之最小極限含有量的減壓乾燥處理條件,係乾燥後著色層的端部膜厚不致小於遮光部膜厚。
相關藉由上述乾燥後著色層的端部膜厚不致小於遮光部膜厚,而可對所形成著色層賦予所需平坦性的理由雖尚未明朗,但可認為如下。
圖4與圖5所示係彩色濾光片之製造方法中,預烘烤處理一例的步驟圖。又,圖4(a)與圖5(a)所示係預烘烤處理前的彩色濾光片用基板,圖4(b)與圖5(b)所示係預烘烤處理後的彩色濾光片用基板。另外,圖4與圖5中未說明的元件符號係與圖1相同,因而在此不再贅述。
此處,如圖4(a)所示,當依乾燥後著色層3b的端部膜厚t1不致小於遮光部2膜厚的方式形成時,判斷在鄰接乾燥後著色層3b的遮光部2上面,形成具有微小膜厚之微小乾燥後著色層(以下稱「遮光部上面微小著色層」)。又,此情況,在預烘烤處理時,藉由溶劑的揮發,即便在乾燥後著色層3b膜厚減少的過程中,因為在鄰接乾燥後著色層3b的遮光部2上面有存在上述遮光部上面微小著色層,因而乾燥後著色層3b的端部會成為位於遮光部2上,判斷使經預烘烤處理後最終所獲得乾燥後著色層3b,係如圖4(b)所示,成為乾燥後著色層3b的端部膜厚t1與遮光部2膜厚間幾乎沒有膜厚差的形狀。
另一方面,如圖5(a)所示,當乾燥後著色層3b的端部膜厚t1形成為小於遮光部2的情況,判斷在鄰接乾燥後著色層3b的遮光部2上面不會形成上述遮光部上面微小著色層。此情況,在預烘烤處理時,因溶劑的揮發而導致乾燥後著色層3b的膜厚減少過程中,鄰接乾燥後著色層3b的遮光部2上面並未存在上述遮光部上面微小著色層,因而相關乾燥後著色層3b的端部亦出現膜厚減少,經預烘烤處理後最終獲得的乾燥後著色層3b,如圖5(b)所示,乾燥後著色層3b的端部膜厚t1會變小,判斷會成為乾燥後著色層3b的端部膜厚t1與遮光部2的膜厚間之膜厚差較大的形狀。
此處,朝由遮光部2所區隔的開口部吐出之著色層形成用塗佈液,係含有一定量的固形份,即便在減壓乾燥處理後溶劑有被某程度除去的情況,乾燥後著色層所含有的上述固形份量仍不會有變化。所以,當乾燥後著色層的體積相同之情況,如圖4(b)所示,乾燥後著色層3b的端部膜厚與遮光部的膜厚膜厚差越小,即乾燥後著色層3b的端部膜厚t1越大,由遮光部所區隔的乾燥後著色層膜厚會成為越均勻,故可成為平坦性較高,如圖5(b)所示,乾燥後著色層3b的端部膜厚與遮光部2的膜厚膜厚差越大,即乾燥後著色層3b的端部t1膜厚越小,則乾燥後著色層3b的中心部膜厚會變為越大,乾燥後著色層的中心部與端部會出現膜厚差,推測會成為平坦性較低狀態。
所以,根據本態樣,藉由在上述減壓乾燥處理步驟中,依上述乾燥後著色層的端部膜厚不致小於上述遮光部膜厚的方式,對上述乾燥前著色層施行減壓乾燥處理,即可使利用本態樣製造方法所製造彩色濾光片的著色層平坦性成為較高。又,因為可依短時間實施預烘烤處理,而可提高彩色濾光片的製造效率。
以下,針對本態樣彩色濾光片之製造方法的各步驟分別進行說明。
(1)噴墨步驟
本步驟係在具備有透明基板、與形成於上述透明基板上且設有開口部的遮光部之黑矩陣基板,於上述開口部,利用噴墨法塗佈著色層形成用塗佈液,而形成乾燥前著色層的步驟。
以下,針對本步驟所使用黑矩陣基板、著色層形成用塗佈液、及由本步驟所形成的乾燥前著色層,分別進行說明。
(a)黑矩陣基板
上述黑矩陣基板係具備有:透明基板、及形成於上述透明基板上且設有開口部的遮光部。
(i)透明基板
上述透明基板係可使用與一般彩色濾光片所使用為相同者。具體係可例如在諸如:石英玻璃、Pyrex(註冊商標)玻璃、合成石英板等無具可撓性的透明無機基板表面、及在諸如透明樹脂薄膜、光學用樹脂板等具可撓性的透明樹脂基板表面,形成SiO2
等無機膜者等。其中,本步驟較佳係使用無機基板。上述黑矩陣基板中,較佳係遮光部具有疏液性,而對上述遮光部施行疏液化的方法最好係採取使用氟電漿處理,對樹脂製遮光部施行疏液化的方法。
再者,本步驟中,上述無機基板中較佳係使用玻璃基板,而上述玻璃基板中較佳係使用無鹼式玻璃基板。理由係上述無鹼式玻璃基板的尺寸安定性及高溫加熱處理時的作業性優異,且玻璃中未含有鹼成分,所以頗適用於利用主動矩陣方式所構成彩色液晶顯示裝置用的彩色濾光片。
(ii)遮光部
上述遮光部係形成於上述透明基板上,且設有開口部。
本步驟所使用的上述遮光部,通常係使用依等間隔呈規則性形成開口部者。此處,就上述開口部的具體形狀等、及配置態樣均無特別的限定,配合利用本態樣所製造彩色濾光片的用途等而可任意決定。本態樣中,上述開口部的形狀更佳係矩形狀。又,當上述開口部的形狀係矩形狀的情況,如圖3所示,亦可具有缺口部。
上述開口部的寬度係依照所製造彩色濾光片的用途等而適當選擇,當上述開口部係矩形狀,且如圖3所示,將短邊u1設為開口部寬度時,較佳係在100μm~480μm範圍內、更佳係在120μm~350μm範圍內、特佳係在145μm~250μm範圍內。
另一方面,當上述開口部係矩形狀,且如圖3所示,將長邊u2設為開口部寬度時,較佳係在130μm~600μm範圍內、更佳係在150μm~520μm範圍內、特佳係在170μm~450μm範圍內。當上述開口部寬度未滿上述範圍時、或超過上述範圍時,即便使用本態樣的彩色濾光片之製造方法,仍有頗難製造出可執行良好影像顯示之彩色濾光片的可能性。
上述遮光部的膜厚係只要能區隔上述開口部,且可使用噴墨法形成所需膜厚著色層之程度的膜厚便可,其餘並無特別的限定,若就不會有因後述烘烤處理步驟而引發遮光部膜厚發生熱收縮的遮光部而言,較佳係在1.0μm~3.5μm範圍內、更佳係在1.5μm~3.0μm範圍內、特佳係在2.0μm~2.5μm範圍內。理由係當上述遮光部的膜厚未滿上述範圍時,而有難以使用噴墨法形成著色層的可能性,而若上述遮光部的膜厚超過上述範圍時,便會有彩色濾光片較難形成於薄膜的可能性。
另外,若就不會有因後述烘烤處理步驟而引發遮光部膜厚發生熱收縮的遮光部而言,烘烤處理步驟前的遮光部膜厚較佳係設為上述數值範圍。
此種上述遮光部係在具有所需遮光性的前提下,其餘並無特別的限定,具體係可使用遮光性材料、及由樹脂構成者。
上述遮光性材料係可採用一般彩色濾光片的樹脂製遮光部所使用材料。此種遮光性材料係可例如:碳微粒子、金屬氧化物、無機顏料、有機顏料等遮光性粒子等等。
再者,上述樹脂係可使用例如:乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-氯乙烯共聚物、乙烯-乙烯醇共聚物、聚苯乙烯、丙烯腈-苯乙烯共聚物、ABS樹脂、聚甲基丙烯酸樹脂、乙烯-甲基丙烯酸樹脂、聚氯化乙烯樹脂、氯化氯乙烯、聚乙烯醇、纖維素醋酸酯丙酸酯、纖維素醋酸酯丁酸酯、尼龍6、尼龍66、尼龍12、聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚碳酸酯、聚乙烯縮醛、聚醚醚酮、聚醚碸、聚苯硫醚、聚芳酯、聚乙烯丁醛、環氧樹脂、苯氧樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚醯胺醯亞胺樹脂、聚醯胺酸樹脂、聚醚醯亞胺樹脂、酚樹脂、脲樹脂等。
形成上述遮光部的方法係在屬於可形成上述開口部可依所需態樣配置的遮光部形成方法之前提下,其餘並無特別的限定。可例如使用含有遮光性粒子之樹脂組成物的光學微影法、及使用上述樹脂組成物的熱轉印法等。形成此種遮光部的具體方法,係可採取與形成一般彩色濾光片所使用遮光部的方法為同樣方法,故在此省略詳細說明。
(iii)疏液化手段
上述遮光部較佳係施行疏液化。藉此,當利用噴墨法將著色層形成用塗佈液塗佈於黑矩陣基板上,而形成乾燥前著色層時,可防止相鄰乾燥前著色層彼此間發生混色。
本步驟的疏液化手段係在屬於可對上述黑矩陣基板的遮光部施行疏液化之手段的前提下,其餘並無特別的限定。例如:依形成僅在遮光部上具有疏液性之疏液層的方式,利用光學微影法等依圖案狀形成疏液層的方法;或使用金屬罩等施行電漿處理,僅對遮光部上施行疏液化的方法等。
本態樣中,就從可容易且高精度地對遮光部施行疏液化之觀點,較佳係利用將氟使用為導入氣體並施行電漿處理的氟電漿處理,施行遮光部之疏液化的氟電漿步驟。理由係該氟電漿處理係可使氟選擇性地附著於有機物。此種氟電漿處理中,上述導入氣體所使用的氟化合物係可舉例如:CF4
、SF6
、CHF3
、C2
F6
、C3
H8
、C5
F8
等。
再者,上述導入氣體亦可為上述氟氣體與其他氣體進行混合者。上述其他氣體係可例如:氮、氧、氬、氦等,其中較佳係使用氮。又,當上述其他氣體係使用氮時,氮的混合比率較佳係達50%以上。
再者,實施上述電漿照射的方法係在屬於可提升上述遮光部之疏液性的方法前提下,其餘並無特別的限定,例如可在減壓下施行電漿照射,或亦可在大氣壓下施行電漿照射。其中,本步驟中特別係較佳在大氣壓下施行電漿照射。理由係藉此可不需要減壓用的裝置等,就從成本與製造效率等觀點而言較屬有利。另外,經施行上述電漿照射後在上述遮光部等之中的氟存在,係可從利用X光光電子能譜分析裝置(XPS:例如V. G. Scientific公司製ESCALAB 220i-XL)進行的分析中,藉由測定從遮光部表面所檢測到所有元素中的氟元素比例來確認。另外,上述所謂「疏液性」係指與後述著色層形成用塗佈液間之接觸角較大的涵義。
具體而言,只要能將上述遮光部表面與上述著色層形成用塗佈液間之接觸角,設為大於上述基板表面之接觸角即可。其中,本步驟較佳係上述遮光部表面與40mN/m液體間之接觸角成為10°以上的程度,更佳係與表面張力30mN/m液體間之接觸角成為10°以上的程度,特佳係與表面張力20mN/m液體間之接觸角成為10°以上的程度。又,較佳係與純水間之接觸角成為11°以上的程度。
(b)著色層形成用塗佈液
其次,針對本步驟所使用著色層形成用塗佈液進行說明。
本步驟所使用的著色層形成用塗佈液係在能利用噴墨裝置吐出的前提下,其餘並無特別的限定。通常係使用紅色著色層形成用塗佈液、綠色著色層形成用塗佈液、及藍色著色層形成用塗佈液等,但亦可使用除上述顏色以外的著色層形成用塗佈液。
上述著色層形成用塗佈液通常係使用含有諸如溶劑、著色劑、及硬化成分等者。
上述溶劑係可為單一溶劑、亦可由2種以上溶劑相混合的混合溶劑。
上述溶劑係在油墨中所含有的著色劑與硬化成分可依所需濃度溶解之前提下,其餘並無特別的限定。
此處,本態樣相關上述溶劑的沸點,係只要在後述減壓乾燥處理步驟中,可依上述乾燥後著色層的端部膜厚不致小於遮光部膜厚的方式,對上述乾燥前著色層施行減壓乾燥處理之程度的沸點即可,其餘並無特別的限定,通常係選擇後述可依短時間實施預烘烤處理的溶劑。此種溶劑的沸點,具體係在150℃~300℃範圍內、較佳係在180℃~280℃範圍內、更佳係在200℃~250℃範圍內。理由係若上述溶劑的沸點未滿上述範圍時,後述預烘烤處理的處理時間便會拉長,通常不會使用上述溶劑沸點超過上述範圍的溶劑。
若考慮上述溶劑的沸點,此種溶劑較佳係使用例如:二乙二醇單丁醚醋酸酯、二乙二醇單乙醚醋酸酯、二丙二醇單甲醚醋酸酯、3-乙氧基丙酸乙酯、丙二酸二甲酯等。
上述著色劑係在能吸收所需波長光的前提下,其餘並無特別的限定。此種著色劑係可為染料系材料、或者亦可為顏料系材料。因為此種著色劑的具體例係與一般彩色濾光片所使用的著色劑相同,故在此省略詳細說明。
上述硬化成分係當形成著色層時會使上述著色劑硬化,通常係使用能交聯的單體等。此種硬化成分係可例如:具有諸如羥基、羧基、烷氧基、環氧基、醯胺基等取代基的丙烯酸樹脂;或諸如聚矽氧樹脂、環氧樹脂或羥丙基纖維素、羥乙基纖維素、甲基纖維素、羧甲基纖維素等纖維素衍生物、或該等的改質物;或諸如聚乙烯吡咯啶酮、聚乙烯醇、聚乙烯縮醛等乙烯系聚合物等等。
再者,本步驟中,此種硬化成分亦可使用2種以上。
再者,本步驟所使用的著色層形成用塗佈液,係除上述溶劑、著色劑、及硬化成分之外,尚可適當選擇追加必要的成分。此種成分係可例如反應起始劑、界面活性劑等。
上述著色層形成用塗佈液的固形份濃度,係可設為與一般使用噴墨法形成著色層時所使用著色層形成用塗佈液的固形份濃度相同,所以在此省略說明。另外,所謂「固形份濃度」係表示著色層形成用塗佈液中除溶劑以外的其他成分之濃度。
上述著色層形成用塗佈液的黏度係在使用噴墨法,可於上述黑矩陣基板上的開口部形成具有既定厚度之乾燥前著色層的黏度之前提下,其餘並無特別的限定,因為可與使用噴墨法的一般彩色濾光片之製造方法中,所使用著色層形成用塗佈液的黏度相同,故在此省略說明。
上述著色層形成用塗佈液的表面張力係在使用噴墨法,可於上述黑矩陣基板上形成具有既定膜厚之乾燥前著色層的表面張力之前提下,其餘並無特別的限定,因為可與使用噴墨法的一般彩色濾光片之製造方法中,所使用著色層形成用塗佈液的表面張力相同,故在此省略說明。
(c)乾燥前著色層
由本步驟所形成乾燥前著色層的平均膜厚,係依照由本態樣製造方法所製造彩色濾光片的用途而適當選擇決定。
上述乾燥前著色層的平均膜厚係只要可依後述減壓乾燥處理步驟後的乾燥後著色層之端部膜厚,不致小於上述遮光部膜厚之程度的膜厚即可,其餘並無特別的限定,較佳係4.7μm以上、更佳係7.6μm以上、特佳係8.9μm以上。理由係當上述乾燥前著色層的平均膜厚未滿上述範圍時,會有後述減壓乾燥處理步驟後的乾燥後著色層之端部最大膜厚,成為較小於上述遮光部膜厚的可能性。又,相關上述乾燥前著色層的平均膜厚上限,係依照有形成乾燥前著色層之開口部的大小、所使用著色層形成用塗佈液等而適當選擇,設定為上述開口部所形成乾燥前著色層不會崩潰程度的膜厚。
另外,所謂「乾燥前著色層的平均膜厚」係指上述開口部中所塗佈著色層形成用塗佈液的塗佈量,除以開口部面積的值。
上述乾燥前著色層的形成方法係在使用噴墨法的形成方法之前提下,其餘並無特別的限定。
本步驟所使用的噴墨法,係只要可對上述開口部正確地吐出著色層形成用塗佈液之方法即可,通常係使用複數設有能塗佈上述著色層形成用塗佈液之噴嘴的噴墨噴頭。
本步驟所使用噴墨噴頭吐出著色層形成用塗佈液的吐出方式,係在可吐出既定量著色層形成用塗佈液之方式的前提下,其餘並無特別的限定。此種吐出方式係可例如:連續吐出帶電的著色層形成用塗佈液,並利用磁場進行吐出量控制的方式;或使用壓電元件依間歇性吐出著色層形成用塗佈液的方式;或加熱著色層形成用塗佈液並利用其發泡現象進行間歇性吐出的方式等。其中,本步驟就上述吐出方式較佳係採取使用壓電元件依間歇性吐出著色層形成用塗佈液的方式。理由係此種吐出方式可精度比較佳地控制微量吐出量。
(2)減壓乾燥處理步驟
本步驟係對上述乾燥前著色層施行減壓乾燥處理,而形成已形成有乾燥後著色層的彩色濾光片用基板的步驟,依上述乾燥後著色層的端部膜厚不致小於上述遮光部膜厚的方式,對上述乾燥前著色層施行減壓乾燥處理的步驟。
另外,本態樣所謂「彩色濾光片用基板」,係指已形成經施行減壓乾燥處理過之乾燥後著色層的黑矩陣基板,在本步驟中,相關減壓乾燥處理前與減壓乾燥處理中的黑矩陣基板,亦有稱「彩色濾光片用基板」進行說明的情況。
以下,針對減壓乾燥處理的條件、及減壓乾燥處理時所使用的減壓乾燥處理裝置分別進行說明。
(a)減壓乾燥處理之條件
本步驟中,在能依上述乾燥後著色層的端部膜厚不致小於上述遮光部膜厚的方式,對上述乾燥前著色層施行減壓乾燥處理的前提下,其餘並無特別的限定。更具體而言,依上述乾燥後著色層的端部膜厚與上述遮光部膜厚間之膜厚差在0.1μm以下、較佳在0.05μm以下、更佳成為0μm的方式,對乾燥前著色層施行減壓乾燥處理。理由係當上述膜厚差超越上述範圍時,即難以對所形成著色層賦予所需平坦性。
再者,本步驟中,依上述乾燥後著色層最大膜厚、與上述開口部寬度間之比率成為上述範圍內的方式,對乾燥前著色層施行減壓乾燥處理。另外,如上述,本發明的乾燥後著色層最大膜厚與開口部寬度的比率,係均滿足使用圖3所示開口部寬度u1與u2所計算出數值的數值。
利用本步驟所形成乾燥後著色層的最大膜厚,係在上述乾燥後著色層的端部膜厚不致小於上述遮光部膜厚之程度膜厚的前提下,其餘並無特別的限定,具體而言,當遮光部的開口部寬度係上述數值範圍的情況,較佳為4.7μm~22.7μm範圍內、更佳為4.7μm~17.7μm範圍內。當上述乾燥後著色層的最大膜厚未滿上述範圍時,因為上述乾燥後著色層的端部膜厚會有小於上述遮光部膜厚的可能性,因而會有較難對所形成著色層賦予所需平坦性的可能性。
再者,本步驟中,相關上述乾燥後著色層的最大膜厚上限,係在上述乾燥後著色層中的溶劑不會於後述預烘烤處理中發生突沸之程度厚膜的前提下,其餘並無特別的限定,本態樣的彩色濾光片之製造方法,相關上述預烘烤處理的處理時間較佳係短時間,所以相關上述乾燥後著色層的最大膜厚最好不要超過上述範圍。
本步驟的減壓乾燥處理之處理溫度,係在可依減壓乾燥處理後的乾燥後著色層之端部膜厚,不致小於上述遮光部膜厚的方式,對上述乾燥前著色層施行減壓乾燥處理的溫度之前提下,其餘並無特別的限定,若為低溫便會有減壓乾燥處理較耗時間,因而會有導致製造效率降低的可能性,反之若為高溫則會出現一口氣便將溶劑除去,因而最好避免。所以,本步驟的較佳處理溫度,較佳係30℃~60℃範圍內、更佳係35℃~55℃範圍內、特佳係40℃~50℃範圍內。
上述減壓乾燥處理的處理時間係依照利用本態樣製造方法所製造彩色濾光片的大小等而適當決定。
本步驟所採用減壓乾燥處理條件的決定方法,係在可決定依由本步驟所形成乾燥後著色層的端部膜厚,不會小於上述遮光部膜厚的方式,對乾燥前著色層施行減壓乾燥處理之條件的方法前提下,其餘並無特別的限定。例如預先在設計用黑矩陣基板上形成乾燥前著色層,藉由對其施行減壓乾燥處理,設定乾燥後著色層的端部膜厚與遮光部膜厚之膜厚差滿足上述關係的各種條件,再將其使用於本步驟的方法等均可適當採用。
(b)減壓乾燥處理裝置
其次,針對本步驟所使用的減壓乾燥處理裝置進行說明。
本步驟所使用的減壓乾燥處理裝置,係可使用在彩色濾光片製造時一般所使用的裝置。
具體而言,可例如具備有加熱上述彩色濾光片的加熱手段、收納上述加熱手段的腔、以及將上述腔內減壓至所需壓力的減壓手段者。
(i)加熱手段
上述加熱手段係只要可將上述彩色濾光片用基板加熱至所需溫度即可。
此種加熱手段係可例如:加熱板、電熱線、燈、紅外線放射裝置等。本態樣中較佳係加熱板。理由係因為加熱板全體均被加熱,因而不會有如其他加熱手段般出現有存在溫度較低的特定地方,導致揮發的溶劑在該部分處急遽冷卻並發生結露,而該結露滴下至彩色濾光片用基板,造成在上述開口部中所形成著色層發生崩潰而引發混色等不良情況。又,理由係可輕易地平面性均勻加熱彩色濾光片用基板,俾使由上述乾燥前著色層進行乾燥而形成的著色層形成平坦性優異。
減壓乾燥處理裝置所使用加熱手段的加熱能力,係只要可將上述彩色濾光片用基板加熱至所需溫度即可。具體而言,較佳係將上述彩色濾光片用基板加熱至30℃~60℃範圍內、更佳係35℃~55℃範圍內、特佳係40℃~50℃範圍內。理由係藉由在上述範圍內,便可效率佳地去除上述溶劑。另外,上述溫度並非表示彩色濾光片用基板自身的溫度,而是利用加熱手段進行的處理溫度。
再者,上述加熱手段對上述彩色濾光片用基板的配置,係可依將上述彩色濾光片用基板從下方進行加熱的方式,將上述加熱手段配置於上述彩色濾光片用基板的下方,亦可依將上述彩色濾光片用基板從上方進行加熱的方式,將上述加熱手段配置於上述彩色濾光片用基板的上方。本態樣中,其中較佳係依將上述彩色濾光片用基板從上下雙面進行加熱的方式,配置於上述彩色濾光片用基板的下方與上方。理由係如上述,不會有著色層發生崩潰導致引發混色等不良情況發生,且藉由可平面性均勻加熱上述彩色濾光片用基板,即可使著色層的平坦性呈優異。
(ii)腔
上述腔係只要內部能收容上述加熱手段,且在乾燥時能呈高密閉性者即可。
上述腔的形狀與尺寸係配合所進行乾燥的彩色濾光片用基板尺寸等而適當設定。
(iii)減壓手段
減壓乾燥處理裝置的減壓手段係對上述腔內進行減壓。此種減壓手段係可使用諸如真空泵等一般的減壓裝置。
減壓乾燥處理裝置所使用減壓手段的減壓能力,係只要可將上述腔內形成可對上述彩色濾光片用基板依所需速度進行乾燥的壓力即可。具體而言,較佳係可將上述腔內在減壓下的穩定壓力形成未滿4Pa範圍、更佳係未滿1Pa範圍。理由係藉由在上述範圍,即可輕易地去除上述溶劑。
另外,「減壓下穩定壓力」係指上述減壓乾燥裝置的腔內呈空腔狀態(即,完全沒有彩色濾光片用基板、及結露溶劑的狀態)下,到達進行減壓乾燥時的平衡壓力。又,所謂「平衡壓力」係指呈一定狀態的壓力,更具體而言,90秒鐘的壓力係以90秒鐘的平均壓力為基準,涵蓋上述平均壓力的上下10%以內之狀態均稱可為上述平均壓力。
(3)烘烤處理步驟
本步驟係對上述彩色濾光片用基板施行預烘烤處理之後,再施行後烘烤處理,而獲得已形成著色層的彩色濾光片。以下,針對本步驟的預烘烤步驟及後烘烤步驟分別進行說明。
(a)預烘烤處理
本步驟所謂「預烘烤處理」係指將乾燥後著色層內殘存的溶劑予以除去之同時,亦如上述,施行著色層之平坦化的處理。
此處,所謂「乾燥後著色層中的溶劑不會突沸」,係指當彩色濾光片的著色層形成用塗佈液所使用的溶劑沸點在150℃~300℃範圍內時,於預烘烤處理的處理溫度係依70℃~110℃範圍內的溫度施行預烘烤處理之情況,不會有乾燥後著色層中的溶劑出現突沸導致相鄰著色層彼此間發生混色的情形。上述預烘烤處理的溫度更佳係80℃~100℃範圍內。理由係當處理溫度較低於上述溫度範圍時,會因著色層中的溶劑除去不足,導致後烘烤處理步驟時容易發生突沸混色,又當較高於上述處理溫度時,會因著色層中的溶劑急遽揮發,導致容易在預烘烤處理步驟發生突沸而造成混色情形,且著色層形狀亦會有惡化的傾向。
再者,上述預烘烤處理的處理時間係依照彩色濾光片基板的大小等而適當選擇,較佳係5分鐘~60分鐘範圍內。
本態樣較佳係在上述預烘烤處理的溫度及處理時間範圍內,依較低溫歷時長時間施行預烘烤處理。理由係藉由依低溫長時間實施預烘烤處理,即可使所形成著色層成為更高的平坦性。
相關其理由雖尚未明朗,但可認為如下述。
可認為預烘烤處理時,在開口部中所形成的乾燥後著色層中,藉由使乾燥後著色層從膜厚較大的乾燥後著色層中心部朝膜厚較小的乾燥後著色層端部流動,而施行著色層的平坦化所致。所以,預烘烤處理時降低處理溫度,處理時間越長,則乾燥後著色層流動的時間越長,故判斷可提升所形成著色層的平坦性。
此種預烘烤處理通常係使用無塵烘箱等。
(b)後烘烤處理
本步驟的後烘烤處理係為使經上述預烘烤處理而完全去除溶劑的著色層硬化而實施,該處理亦會進行某程度的平坦化。
本步驟的後烘烤處理係與通常的後烘烤處理相同,具體而言,較佳係在160℃~250℃範圍內、更佳係在200℃~240℃範圍內。又,處理時間較佳係在10分鐘~120分鐘範圍內、更佳係在20分鐘~80分鐘範圍內。
此種後烘烤處理通常係使用無塵烘箱等。
利用本步驟所形成著色層的平均膜厚,係依照利用本態樣製造方法所製造彩色濾光片的用途而適當選擇,較佳係在1.5μm~3.0μm範圍內、更佳係在1.8μm~2.7μm範圍內。理由係若上述著色層的膜厚未滿上述範圍,即便使用本態樣彩色濾光片之製造方法,仍難以形成平坦性較高的著色層,反之若上述著色層的膜厚超過上述範圍,則難以在薄膜形成彩色濾光片。
另外,著色層的平均膜厚係使用利用光干涉方式三次元非接觸表面形狀測定裝置(例如美國Micromap製製品名Micromap 557N)所測定的值。
(4)其他的步驟
本態樣中,視需要亦可施行其他的步驟。具體而言,在上述疏液化處理步驟之前亦可施行水洗步驟。又,在上述烘烤步驟之後,亦可施行為形成透明電極的ITO膜形成步驟。又,亦可施行在著色層上形成保護層或形成柱狀間隙的步驟等。
(5)彩色濾光片之製造方法
本態樣彩色濾光片之製造方法所製造的彩色濾光片,在至少1顏色的著色層係經由上述各步驟而形成之前提下,其餘並無特別的限定,亦可均由上述各步驟形成彩色濾光片所有的著色層全部。
再者,本態樣的彩色濾光片之製造方法,亦可在製造例如紅色著色層、綠色著色層、及藍色著色層的彩色濾光片中,紅色著色層與綠色著色層的膜厚形成為小於藍色著色層之具有半多間隙結構的彩色濾光片;或者紅色著色層、綠色著色層、及藍色著色層的膜厚全部不同之具有多間隙結構的彩色濾光片時亦可使用。
此處當製造具有膜厚不同之複數色著色層的彩色濾光片時,於使用本態樣彩色濾光片之製造方法的情況,因為利用單次的形成步驟便可同時形成膜厚不同的複數色著色層,因而可大幅提升彩色濾光片的製造效率,故屬有效。
以下,針對本態樣的彩色濾光片之製造方法,使用於製造具有膜厚不同之複數色著色層的彩色濾光片時之態樣(以下稱「A態樣」)進行說明。
(A態樣)
本態樣的彩色濾光片之製造方法,係具備有黑矩陣基板與複數色著色層的彩色濾光片之製造方法,該黑矩陣基板係包括有透明基板、與形成於上述透明基板上且設有開口部之遮光部;該等複數色著色層係形成於上述黑矩陣基板上的上述開口部;而上述複數色著色層中,至少1色著色層的膜厚形成為小於其他顏色著色層膜厚的彩色濾光片之製造方法,其特徵在於包括有:噴墨步驟、減壓乾燥處理步驟、及烘烤處理步驟,該噴墨步驟係在上述黑矩陣基板的上述開口部,利用噴墨法塗佈著色層形成用塗佈液,而形成複數色乾燥前著色層;該減壓乾燥處理步驟係在對上述複數色乾燥前著色層施行減壓乾燥處理,而形成已形成有複數色乾燥後著色層的彩色濾光片用基板;該烘烤處理步驟係對上述彩色濾光片用基板施行預烘烤處理後,再施行後烘烤處理,而獲得已形成有上述複數色著色層的彩色濾光片;其中,上述減壓乾燥處理步驟中,依膜厚最小的上述乾燥後著色層之端部膜厚不會小於上述遮光部膜厚的方式,對上述複數色乾燥前著色層施行減壓乾燥處理。
針對本態樣的彩色濾光片之製造方法,使用圖式進行說明。圖6所示係本態樣彩色濾光片之製造方法一例的步驟圖。又,圖6所示係針對製造依紅色著色層與綠色著色層較小於藍色著色層的方式形成具有半多間隙結構的彩色濾光片例子。
本態樣的彩色濾光片之製造方法,首先,在由透明基板1與遮光部2構成的黑矩陣基板10a之上述開口部,利用噴墨法塗佈著色層形成用塗佈液,藉此執行形成複數色乾燥前著色層3a(圖6(a)中為紅色乾燥前著色層3Ra、綠色乾燥前著色層3Ga、及藍色乾燥前著色層3Ba)的噴墨步驟(圖6(a))。接著,執行對複數色乾燥前著色層3a施行減壓乾燥處理,而獲得形成複數色乾燥後著色層3b(圖6(b)中為紅色乾燥後著色層3Rb、綠色乾燥後著色層3Gb、及藍色乾燥後著色層3Bb)之彩色濾光片用基板10b的減壓乾燥處理步驟(圖6(b))。接著,執行對彩色濾光片用基板10b在施行預烘烤處理後(圖6(c)),再施行後烘烤處理,而獲得形成複數色著色層3(圖6(d)中為紅色乾燥後著色層3R、綠色乾燥後著色層3G、及藍色乾燥後著色層3B)之彩色濾光片10的烘烤處理步驟(圖6(c)~(d))。又,減壓乾燥處理步驟中,如圖6(b)所示,依紅色乾燥後著色層3Rb與綠色乾燥後著色層3Gb的膜厚不致小於遮光部2膜厚的方式,對紅色乾燥前著色層3Ra與綠色乾燥前著色層3Ga施行減壓乾燥處理。
根據本發明,複數色著色層中,可將膜厚最小的乾燥後著色層中之溶劑含有量,成為對所形成著色層賦予所需平坦性、且可依短時間實施預烘烤處理的最小極限含有量。所以,相關具有其膜厚的著色層,可在上述預烘烤處理條件下,依成為具有乾燥後著色層中的溶劑不會突沸程度之膜厚的乾燥後著色層方式,將著色層形成用塗佈液塗佈呈厚膜形成,所以即便同時形成不同膜厚複數色著色層的情況,仍可對各著色層賦予所需平坦性,且不會發生各色著色層混色。故,不同膜厚的複數著色層不需要分開依各自的形成步驟形成,而是依單次的形成步驟即可形成,所以可大幅提升製造效率。
此處,本態樣相關膜厚最小的著色層,係使用上述彩色濾光片之製造方法便可形成。又,本態樣中,在形成上述膜厚最小之著色層時所施行減壓乾燥處理步驟與烘烤處理步驟為相同的環境下,相關其他膜厚的著色層,必需具有所需平坦性、且各色著色層不會發生混色。以下,針對形成上述其他膜厚著色層的方法進行說明。
另外,相關以下未說明的形成條件,係與上述膜厚最小的著色層形成方法相同,故不再贅述。
上述噴墨步驟中所形成乾燥前著色層的平均膜厚,係在減壓乾燥處理步驟後的乾燥後著色層最大膜厚,可於預烘烤處理時上述乾燥後著色層中的溶劑不會出現突沸的膜厚前提下,其餘並無特別的限定,較佳係7.7μm以上、更佳係10.0μm以上。理由係若上述乾燥前著色層的膜厚未滿上述範圍,會有所形成著色層、與上述膜厚最小的著色層頗難形成所需膜厚差難的可能性,反之若上述乾燥前著色層的膜厚超過上述範圍,會有較難形成著色層的可能性。
本態樣的減壓乾燥處理步驟中所形成乾燥後著色層之最大膜厚,係在預烘烤處理時不會發生乾燥後著色層中的溶劑出現突沸,導致著色層彼此間發生混色的膜厚前提下,其餘並無特別的限定,具體較佳係7.7μm~22.7μm範圍內。理由係若乾燥後著色層的膜厚未滿上述範圍,則有對所形成著色層、與上述膜厚最小的著色層難以形成所需膜厚差難的可能性,反之若上述乾燥後著色層的膜厚超過上述範圍,因為乾燥後著色層中的溶劑含有量偏多,因而在預烘烤處理時會有發生著色層彼此間混色的可能性。
利用A態樣之製造方法所製造的彩色濾光片,係在具有不同膜厚之複數色著色層的前提下,其餘並無特別的限定,較佳係依紅色著色層與綠色著色層的膜厚較小於藍色著色層膜厚的方式形成具有半多間隙結構的彩色濾光片。理由係當上述構造的彩色濾光片使用於液晶顯示裝置時,因為可使藍色像素區域的輝度較高,因而可執行良好的影像顯示。
2.第2態樣的彩色濾光片之製造方法
其次,針對本發明彩色濾光片之製造方法的第2態樣進行說明。
本態樣的彩色濾光片之製造方法,特徵在於:在上述減壓乾燥處理步驟中,上述乾燥後著色層最大膜厚與上述開口部寬度的比率,係在上述開口部寬度設為1時,依成為7.8×10-3
~2.3×10-1
範圍內的方式,對上述乾燥前著色層施行減壓乾燥處理。
此處,如上述「1.第1態樣的彩色濾光片之製造方法」項中所說明,相關乾燥後著色層的端部膜厚,係關聯於上述乾燥後著色層最大膜厚與上述開口部寬度的比率。此處,本態樣係就可使上述乾燥後著色層中的溶劑含有量,成為可對所形成著色層賦予所需平坦性的最小極限含有量之減壓乾燥處理條件,使用上述乾燥後著色層最大膜厚與上述開口部寬度的比率表示。
另外,本態樣的彩色濾光片之製造方法中,相關各步驟係可與上述第1態樣的彩色濾光片之製造方法相同,故在此省略說明。
本態樣的彩色濾光片之製造方法亦是與上述第1態樣的彩色濾光片之製造方法同樣,在製造具有不同膜厚複數色著色層的彩色濾光片時頗適合使用。
以下,針對本態樣彩色濾光片之製造方法,使用於製造具有不同膜厚複數色著色層的彩色濾光片之態樣(以下稱「B態樣」)進行說明。
(B態樣)
本態樣的彩色濾光片之製造方法係具備有黑矩陣基板與複數色著色層的彩色濾光片之製造方法,該黑矩陣基板係包括有透明基板、與形成於上述透明基板上且設有開口部之遮光部;該等複數色著色層係形成於上述黑矩陣基板上的上述開口部;其中,上述複數色著色層中,依至少1色的著色層膜厚較小於其他顏色著色層膜厚方式形成的彩色濾光片之製造方法,包括有:噴墨步驟、減壓乾燥處理步驟、及烘烤處理步驟;該噴墨步驟係在上述黑矩陣基板的上述開口部,利用噴墨法塗佈著色層形成用塗佈液,而形成複數色乾燥前著色層;該減壓乾燥處理步驟係對上述複數色乾燥前著色層施行減壓乾燥處理,而形成已形成有複數色乾燥後著色層的彩色濾光片用基板;該烘烤處理步驟係對上述彩色濾光片用基板施行預烘烤處理後,再施行後烘烤處理,而獲得已形成有上述複數色著色層的彩色濾光片;而上述減壓乾燥處理步驟中,膜厚最小的上述乾燥後著色層最大膜厚與上述開口部寬度的比率,係當上述開口部寬度設為1時,依成為7.8×10-3
~2.3×10-1
範圍內的方式,對上述複數色乾燥前著色層施行減壓乾燥處理。
此處,本態樣亦是相關膜厚最小的著色層,可使用上述彩色濾光片之製造方法形成。又,相關其他膜厚著色層的形成方法,係可使用與上述A態樣的彩色濾光片之製造方法項中所說明,形成最小膜厚著色層以外的著色層之方法為同樣方法,故在此省略說明。
另外,本態樣中,較佳係製造紅色著色層與綠色著色層的膜厚形成較小於藍色著色層膜厚之半多間隙結構彩色濾光片。又,此時,膜厚最小的上述乾燥後著色層最大膜厚與上述開口部寬度的比率,當上述開口部寬度設為1時,較佳係依成為7.8×10-3
~1.8×10-1
範圍內的方式,對上述複數色乾燥前著色層施行減壓乾燥處理。
另外,相關上述數值範圍例如可依如下述進行計算。
當將烘烤處理步驟前的熱收縮前之遮光部膜厚設為2.7μm,將圖3所示開口部寬度u1設為100μm~480μm範圍內,將開口部寬度u2設為130μm~600μm範圍內,經減壓乾燥後的乾燥後著色層最大膜厚,在以遮光部膜厚為基準設為+2μm~+15μm時,便可計算出上述數值範圍。
本發明並不僅侷限於上述實施形態。上述實施形態僅為例示,舉凡與本發明申請專利範圍所記載的技術思想具有實質相同構造,並可達同樣作用效果者,任一者均涵蓋於本發明技術範疇內。
以下,針對本發明使用實施例與比較例進行具體說明。
I.相關減壓乾燥處理的條件
1.黑矩陣基板(BM基板)之製作
(遮光部之形成)
在玻璃基板(橫長2850mm×縱長3050mm×厚度0.7mm Corning Japan公司製)(透明基板)上,使用含有遮光性黑色顏料的感光性樹脂組成物,利用光學微影法形成遮光部,而形成40吋尺寸的畫面計18面。每1面係1像素形成橫向間距115μm、縱向間距465μm、開口部寸法為100μm×450μm、遮光部線寬為15μm狀態,形成依橫向115μm間距形成5525像素、縱向465μm間距形成1070像素排列配置的像素圖案(晶片)。又,上述遮光部的厚度係烘烤處理步驟前不會引發熱收縮狀態的2.7μm,形成彩色濾光片時最終所獲得遮光部的厚度係20像素的平均為2.4μm。又,上述開口部的寬度係圖3的u1為100μm、u2為450μm。
(水洗步驟)
一邊將已形成上述遮光部的透明基板進行搬送,一邊使用利用高壓噴霧吹出純水的洗淨裝置施行噴水後,再使用氣刀將上述透明基板上的水吹飛。
(撥水化處理步驟)
其次,對上述透明基板的遮光部側表面,利用施行經導入氟氣體的大氣壓電漿處理,將遮光部層表面形成疏液性,而玻璃表面部分則為親液性。大氣壓電漿處理係依以下的條件實施。依此即製得BM基板。又,所獲得彩色濾光片形成用基板在與40mN/m液體間之接觸角,係遮光層表面20個地方的測定值平均為60°,玻璃表面上為10°。另外,該接觸角係使用接觸角測定器(協和界面科學(股)製CA-Z型)進行測定(從微量注射器滴下液滴且經30秒後),再由結果中獲得的數值。
<電漿照射條件>
‧導入氣體:CF4
...17.1L/min、N2
...97.3L/min
‧頻率:29Hz
‧電源輸出:420V-5a
2.噴墨步驟及減壓乾燥處理步驟
(著色層形成用塗佈液之調製)
紅色、綠色、及藍色的著色層形成用塗佈液係依下述處方進行調製。
<紅色著色層形成用塗佈液>
‧顏料:R254/R242/Y150...7.04質量份
‧分散劑:AJISPER Pb821(Ajinomoto Fine-Techno)...4.22質量份
‧主溶劑:二乙二醇單丁醚醋酸酯...73.20質量份
‧副溶劑:3-乙氧基丙酸乙酯...10.00質量份
‧黏結劑:GMA丙烯酸系樹脂...5.54質量份
‧均塗劑:LHP-90(楠本化成)...0.09質量份
P/V比係0.73,固形份濃度係16.8%,黏度係9.8CPS。另外,黏度係使用落球式黏度計,依室溫(23℃)進行測定的值。
<綠色著色層形成用塗佈液>
‧顏料:G36/Y150/R254...8.11質量份
‧分散劑:AJISPER Pb821(Ajinomoto Fine-Techno)...4.87質量份
‧主溶劑:二乙二醇單丁醚醋酸酯...65.30質量份
‧副溶劑:3-乙氧基丙酸乙酯...15.00質量份
‧黏結劑:GMA丙烯酸系樹脂...6.72質量份
‧均塗劑:LHP-90(楠本化成)...0.09質量份
P/V比係0.70,固形份濃度係21.0%,黏度係9.8CPS。另外,黏度係使用落球式黏度計,依室溫(23℃)進行測定的值。
<藍色著色層形成用塗佈液>
‧顏料:B156/V23...2.85質量份
‧分散劑:AJISPER Pb821(Ajinomoto Fine-Techno)...1.71質量份
‧主溶劑:二乙二醇單丁醚醋酸酯...69.00質量份
‧副溶劑:3-乙氧基丙酸乙酯...10.00質量份
‧黏結劑:GMA丙烯酸系樹脂...16.45質量份
‧均塗劑:LHP-90(楠本化成)...0.06質量份
P/V比係0.20,固形份濃度係21.0%,黏度係10.0CPS。另外,黏度係使用落球式黏度計,依室溫(23℃)進行測定的值。
(噴墨步驟及減壓乾燥處理步驟)
以下,如實施例1~13與比較例1~6所示,在上述BM基板上使用噴墨裝置吐出各色的著色層形成用塗佈液而形成乾燥前著色層,再利用使用加熱板的加熱減壓乾燥裝置,依各自的減壓乾燥處理條件施行減壓乾燥處理。另外,以下所示各色著色層形成用塗佈液的塗佈量,均係依經後烘烤處理後的著色層膜厚,紅色著色層與綠色著色層的膜厚成為2.1μm、藍色著色層的膜厚成為2.4μm之塗佈量。
再者,減壓乾燥處理的溫度均係40℃。
[實施例1]
使用紅色著色層形成用塗佈液形成紅色乾燥前著色層,對紅色乾燥前著色層施行減壓乾燥處理,直到經減壓乾燥處理後的乾燥後著色層高度,依以遮光部為基準時成為+2μm高度(最大膜厚4.7μm)為止。藉此便獲得彩色濾光片基板。
[實施例2]
除對紅色乾燥前著色層施行減壓乾燥處理,直到經減壓乾燥處理後的乾燥後著色層高度,依以遮光部為基準時成為+6μm高度(最大膜厚8.7μm)為止之外,其餘均與實施例1同樣地獲得彩色濾光片基板。
[實施例3]
除對紅色乾燥前著色層施行減壓乾燥處理,直到經減壓乾燥處理後的乾燥後著色層高度,依以遮光部為基準時成為+8μm高度(最大膜厚10.7μm)為止之外,其餘均與實施例1同樣地獲得彩色濾光片基板。
[實施例4]
除對紅色乾燥前著色層施行減壓乾燥處理,直到經減壓乾燥處理後的乾燥後著色層高度,依以遮光部為基準時成為+15μm高度(最大膜厚17.7μm)為止之外,其餘均與實施例1同樣地獲得彩色濾光片基板。
[實施例5]
使用綠色著色層形成用塗佈液形成綠色乾燥前著色層。對綠色乾燥前著色層施行減壓乾燥處理,直到經減壓乾燥處理後的乾燥後著色層高度,依遮光部為基準時成為+2μm(最大膜厚4.7μm)的高度為止。藉此獲得彩色濾光片基板。
[實施例6]
除對綠色乾燥前著色層施行減壓乾燥處理,直到經減壓乾燥處理後的乾燥後著色層高度,依以遮光部為基準時成為+6μm高度(最大膜厚8.7μm)為止之外,其餘均與實施例5同樣地獲得彩色濾光片基板。
[實施例7]
除對綠色乾燥前著色層施行減壓乾燥處理,直到經減壓乾燥處理後的乾燥後著色層高度,依以遮光部為基準時成為+8μm高度(最大膜厚10.7μm)為止之外,其餘均與實施例5同樣地獲得彩色濾光片基板。
[實施例8]
除對綠色乾燥前著色層施行減壓乾燥處理,直到經減壓乾燥處理後的乾燥後著色層高度,依以遮光部為基準時成為+15μm高度(最大膜厚17.7μm)為止之外,其餘均與實施例5同樣地獲得彩色濾光片基板。
[實施例9]
使用藍色著色層形成用塗佈液形成藍色乾燥前著色層。對藍色乾燥前著色層施行減壓乾燥處理,直到經減壓乾燥處理後的藍色乾燥後著色層高度,依遮光部為基準時成為+5μm(最大膜厚7.7μm)的高度為止。藉此獲得彩色濾光片基板。
[實施例10]
使用藍色著色層形成用塗佈液形成藍色乾燥前著色層。對藍色乾燥前著色層施行減壓乾燥處理,直到經減壓乾燥處理後的藍色乾燥後著色層高度,依遮光部為基準時成為+7μm(最大膜厚9.7μm)的高度為止。藉此獲得彩色濾光片基板。
[實施例11]
除對藍色乾燥前著色層施行減壓乾燥處理,直到經減壓乾燥處理後的藍色乾燥後著色層高度,依以遮光部為基準時成為+12μm(最大膜厚14.7μm)的高度為止之外,其餘均與實施例9同樣地獲得彩色濾光片基板。
[實施例12]
除對藍色乾燥前著色層施行減壓乾燥處理,直到經減壓乾燥處理後的藍色乾燥後著色層高度,依以遮光部為基準時成為+15μm(最大膜厚17.7μm)的高度為止之外,其餘均與實施例9同樣地獲得彩色濾光片基板。
[實施例13]
除對藍色乾燥前著色層施行減壓乾燥處理,直到經減壓乾燥處理後的藍色乾燥後著色層高度,依以遮光部為基準時成為+20μm(最大膜厚22.7μm)的高度為止之外,其餘均與實施例9同樣地獲得彩色濾光片基板。
另外,實施例1~13中,任一者均係乾燥前著色層的端部膜厚不致小於遮光部膜厚。
[比較例1]
除對紅色乾燥前著色層施行減壓乾燥處理,直到經減壓乾燥處理後的紅色乾燥後著色層高度,依以遮光部為基準時成為-0.2μm高度(最大膜厚2.5μm)為止之外,其餘均與實施例1同樣地獲得彩色濾光片基板。
[比較例2]
除對綠色乾燥前著色層施行減壓乾燥處理,直到經減壓乾燥處理後的綠色乾燥後著色層高度,依以遮光部為基準時成為-0.2μm高度(最大膜厚2.5μm)為止之外,其餘均與實施例5同樣地獲得彩色濾光片基板。
[比較例3]
除對藍色乾燥前著色層施行減壓乾燥處理,直到經減壓乾燥處理後的藍色乾燥後著色層高度,依以遮光部為基準時成為+0.5μm高度(最大膜厚3.2μm)為止之外,其餘均與實施例9同樣地獲得彩色濾光片基板。另外,藍色乾燥後著色層的端部膜厚成為較小於遮光部膜厚。
[比較例4]
除對紅色乾燥前著色層施行減壓乾燥處理,直到經減壓乾燥處理後的紅色乾燥後著色層高度,依以遮光部為基準時成為+21μm(最大膜厚23.7μm)的高度為止之外,其餘均與實施例1同樣地獲得彩色濾光片基板。
[比較例5]
除對綠色乾燥前著色層施行減壓乾燥處理,直到經減壓乾燥處理後的綠色乾燥後著色層高度,依以遮光部為基準時成為+21μm(最大膜厚23.7μm)的高度為止之外,其餘均與實施例5同樣地獲得彩色濾光片基板。
[比較例6]
除對藍色乾燥前著色層施行減壓乾燥處理,直到經減壓乾燥處理後的藍色乾燥後著色層高度,依以遮光部為基準時成為+24μm(最大膜厚26.7μm)的高度為止之外,其餘均與實施例9同樣地獲得彩色濾光片基板。
3.烘烤處理步驟
對實施例1~13與比較例1~6所獲得彩色濾光片用基板,利用無塵烘箱依100℃施行20分鐘預烘烤處理,接著,利用無塵烘箱依230℃施行40分鐘後烘烤處理,獲得彩色濾光片。
4.評價
針對實施例1~13與比較例1~6所獲得彩色濾光片,分別調查著色層有無崩潰混色、以及著色層的最大膜厚與最小膜厚之差。結果如表1所示。另外,所謂「崩潰混色」係指各色著色層跨越遮光部進行混色。又,相關上述著色層的最大膜厚與最小膜厚之差,係利用光干涉方式三次元非接觸表面形狀計測裝置(美國Micromap製 製品名Micromap 557N)進行測定。
結果如表1所示。另外,表1中,t(μm)係指乾燥後著色層的最大膜厚,t/u係指乾燥後著色層的最大膜厚與上述開口部寬度之比率(將開口部寬度設為1時)。
實施例1~13的彩色濾光片並沒有發生崩潰混色情形,相關各色著色層的膜厚差亦可設定為相對小於比較例1~3。
再者,比較例4~6分別在烘烤處理時出現著色層崩潰,於相鄰著色層之間發生混色情形。
II.相關預烘烤處理及後烘烤處理的溫度
在上述BM基板上,使用噴墨裝置吐出上述各顏色的著色層形成用塗佈液,而形成紅色乾燥前著色層、綠色乾燥前著色層、及藍色乾燥前著色層。另外,此時的塗佈量係設定為依最終經後烘烤處理後的著色層膜厚,紅色著色層與綠色著色層成為2.1μm,而藍色著色層成為2.4μm的量。接著,使用利用加熱板的加熱減壓乾燥裝置,依減壓乾燥後的乾燥後著色層膜厚,紅色乾燥後著色層與綠色乾燥後的膜厚在以遮光部為基準時成為+6μm(最大膜厚8.7μm),而藍色乾燥後著色層膜厚在以遮光部為基準時成為+12μm(最大膜厚14.7μm)的方式,對各色乾燥前著色層施行減壓乾燥處理,獲得彩色濾光片用基板。另外,減壓乾燥處理的溫度設為40℃。
依如上述形成實施例14~16與參考例1~2的彩色濾光片用基板,再依如表2所示,利用無塵烘箱但改變預烘烤處理的溫度條件,施行20分鐘處理後,再利用無塵烘箱依230℃施行40分鐘後烘烤處理,獲得彩色濾光片。
針對實施例14~16與參考例1~2的彩色濾光片,分別調查有無混色缺陷、及最大膜厚與最小膜厚的差。另外,相關評價方法係與上述實施例1等的彩色濾光片相同。
結果如表2所示。
實施例14~16的彩色濾光片並沒有發生崩潰混色情形,且各色著色層的最大膜厚與最小膜厚之差亦小,可獲得著色層平坦性較高的彩色濾光片。
另一方面,參考例1的彩色濾光片,於後烘烤處理時在藍色著色層有發生崩潰情形。又,參考例2的彩色濾光片於預烘烤處理時在藍色著色層有發生崩潰情形。
1‧‧‧透明基板
2‧‧‧遮光部
3‧‧‧著色層
3a‧‧‧乾燥前著色層
3b‧‧‧乾燥後著色層
3B‧‧‧藍色著色層
3Ba‧‧‧藍色乾燥前著色層
3Bb‧‧‧藍色乾燥後著色層
3G‧‧‧綠色著色層
3Ga‧‧‧綠色乾燥前著色層
3Gb‧‧‧綠色乾燥後著色層
3R‧‧‧紅色著色層
3Ra‧‧‧紅色乾燥前著色層
3Rb‧‧‧紅色乾燥後著色層
10‧‧‧彩色濾光片
10a‧‧‧黑矩陣基板
10b‧‧‧彩色濾光片用基板(彩色濾光片基板)
t‧‧‧乾燥後著色層的最大膜厚
u‧‧‧開口部的寬度
圖1係本發明彩色濾光片之製造方法一例的步驟圖。
圖2係本發明彩色濾光片之製造方法,所形成彩色濾光片基板一例的概略剖視圖。
圖3係利用本發明彩色濾光片之製造方法所製造彩色濾光片一例的概略平面圖。
圖4係本發明彩色濾光片之製造方法中,預烘烤處理一例的步驟圖。
圖5係彩色濾光片之製造方法中,預烘烤處理一例的步驟圖。
圖6(a)~(d)係本發明彩色濾光片之製造方法另一例的步驟圖。
1...透明基板
2...遮光部
3...著色層
3a...乾燥前著色層
3Ra...紅色乾燥前著色層
3Ga...綠色乾燥前著色層
3Ba...藍色乾燥前著色層
3b...乾燥後著色層
3Rb...紅色乾燥後著色層
3Gb...綠色乾燥後著色層
3Bb...藍色乾燥後著色層
3R...紅色著色層
3G...綠色著色層
3B...藍色著色層
10...彩色濾光片
10a...黑矩陣基板
10b...彩色濾光片用基板(彩色濾光片基板)
Claims (6)
- 一種彩色濾光片之製造方法,係包括有:噴墨步驟,其乃在具備有透明基板、與形成於上述透明基板上且設有開口部的遮光部之黑矩陣基板,於上述開口部,利用噴墨法塗佈著色層形成用塗佈液,而形成乾燥前著色層;減壓乾燥處理步驟,其乃對上述乾燥前著色層在未滿4Pa的減壓下於穩定壓力中施行減壓乾燥處理,而形成已形成有乾燥後著色層的彩色濾光片用基板;以及烘烤處理步驟,其乃對上述彩色濾光片用基板以70℃~110℃範圍內的處理溫度施行預烘烤處理之後,再施行後烘烤處理,而獲得已形成有著色層的彩色濾光片;其特徵為,上述減壓乾燥處理步驟係依上述乾燥後著色層的端部膜厚與上述遮光部膜厚的膜厚差在0.1μm以下的方式,對上述乾燥前著色層施行減壓乾燥處理。
- 一種彩色濾光片之製造方法,係包括有:噴墨步驟,其乃在具備有透明基板、與形成於上述透明基板上且設有開口部的遮光部之黑矩陣基板,於上述開口部,利用噴墨法塗佈著色層形成用塗佈液,而形成乾燥前著色層;減壓乾燥處理步驟,其乃對上述乾燥前著色層在未滿4Pa 的減壓下於穩定壓力中施行減壓乾燥處理,而形成已形成有乾燥後著色層的彩色濾光片用基板;以及烘烤處理步驟,其乃對上述彩色濾光片用基板以70℃~110℃範圍內的處理溫度施行預烘烤處理之後,再施行後烘烤處理,而獲得已形成有著色層的彩色濾光片;其特徵為,上述減壓乾燥處理步驟中,上述乾燥後著色層最大膜厚與上述開口部寬度的比率,係依上述開口部寬度設為1時成為在7.8×10-3 ~2.3×10-1 範圍內的方式,對上述乾燥前著色層施行減壓乾燥處理。
- 一種彩色濾光片之製造方法,係具備有黑矩陣基板與複數色著色層的彩色濾光片之製造方法,該黑矩陣基板係包括有透明基板、與形成於上述透明基板上且設有開口部之遮光部;該等複數色著色層係已形成於上述黑矩陣基板上的上述開口部;而上述複數色著色層中,至少1色之著色層的膜厚形成為小於其他顏色之著色層膜厚;其特徵為包括:噴墨步驟,其乃在上述黑矩陣基板的上述開口部,利用噴墨法塗佈著色層形成用塗佈液,而形成複數色之乾燥前著色層;減壓乾燥處理步驟,其乃對上述複數色之乾燥前著色層在未滿4Pa的減壓下於穩定壓力中施行減壓乾燥處理,而形成已形成有複數色之乾燥後著色層的彩色濾光片用基板;以及 烘烤處理步驟,其乃對上述彩色濾光片用基板以70℃~110℃範圍內的處理溫度施行預烘烤處理後,再施行後烘烤處理,而獲得已形成有上述複數色之著色層的彩色濾光片;上述減壓乾燥處理步驟中,依膜厚最小的上述乾燥後著色層之端部膜厚與上述遮光部膜厚的膜厚差在0.1μm以下的方式,對上述複數色之乾燥前著色層施行減壓乾燥處理。
- 一種彩色濾光片之製造方法,係具備有黑矩陣基板與複數色著色層的彩色濾光片之製造方法,該黑矩陣基板係包括有透明基板、與形成於上述透明基板上且設有開口部之遮光部;該等複數色著色層係已形成於上述黑矩陣基板上的上述開口部;而上述複數色著色層中,至少1色之著色層的膜厚形成為小於其他顏色之著色層膜厚;其特徵為包括:噴墨步驟,其乃在上述黑矩陣基板的上述開口部,利用噴墨法塗佈著色層形成用塗佈液,而形成複數色之乾燥前著色層;減壓乾燥處理步驟,其乃對上述複數色之乾燥前著色層在未滿4Pa的減壓下於穩定壓力中施行減壓乾燥處理,而形成已形成有複數色之乾燥後著色層的彩色濾光片用基板;以及烘烤處理步驟,其乃對上述彩色濾光片用基板以70℃~110℃範圍內的處理溫度施行預烘烤處理後,再施行後烘烤處理,而獲得已形成有上述複數色之著色層的彩色濾光 片;上述減壓乾燥處理步驟中,膜厚最小的上述乾燥後著色層之最大膜厚、與上述開口部寬度的比率,係依上述開口部寬度設為1時成為在7.8×10-3 ~2.3×10-1 範圍內的方式,對上述複數色之乾燥前著色層施行減壓乾燥處理。
- 如申請專利範圍第3項之彩色濾光片之製造方法,其中,上述複數色之著色層係具有紅色著色層、綠色著色層、及藍色著色層;上述紅色著色層與上述綠色著色層具有同等膜厚,且小於上述藍色著色層膜厚。
- 如申請專利範圍第4項之彩色濾光片之製造方法,其中,上述複數色之著色層係具有紅色著色層、綠色著色層、及藍色著色層;上述紅色著色層與上述綠色著色層具有同等膜厚,且小於上述藍色著色層膜厚。
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