JPH01198722A - 液晶表示器用カラーフィルタの製造方法 - Google Patents
液晶表示器用カラーフィルタの製造方法Info
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- JPH01198722A JPH01198722A JP63023003A JP2300388A JPH01198722A JP H01198722 A JPH01198722 A JP H01198722A JP 63023003 A JP63023003 A JP 63023003A JP 2300388 A JP2300388 A JP 2300388A JP H01198722 A JPH01198722 A JP H01198722A
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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】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
本発明は液晶表示器用カラーフィルタの製造方法に関す
る。
る。
（従来の技術）
液晶表示器用カラーフィルタは第１３図に示すように光
の三原色の各色要素つまり青色（Ｂ）、緑色（Ｇ）及び
赤色（Ｒ）を所定の規則に従ってモザイク状又はストラ
イブ状に配置し、かつこれら色要素の間にマトリックス
状のマスク（以下、ブラ・ｌクマトリックスと相称する
）１を形成したものとなっている。ところで、このよう
なカラーフィルタの製造は染色法、印刷による方法及び
電着塗装による方法等により行われている。染色法は、
光透過性の基板上にポリビニールアルコールやゼラチン
等の有機高分子層を染色基材として形成し、さらにこの
染色基村上にフォトレジストを用いてマスクを形成する
。そして、各色要素のうち１色の染料を使用して染色し
、この後にフォトレジストを除去する。次に再びマスク
を形成し、他の色要素の１色の染料を使用して染色し、
フォトレジストを除去する。このようにして各色要素が
全て染色される。又、この染色法では各色要素つまり青
色（Ｂ）、緑色（Ｇ）及び赤色（Ｒ）を重ね合わせるこ
とによってブラックマトリックスを形成している。次に
印刷による方法は、青色、緑色、赤色及び黒色を顔料や
熱硬化樹脂等から成るインキを使用して印刷機によって
印刷するものである。又、電着による方法は、スパッタ
ーによって”２０ｉ＋−８ｎを５％程度固溶したＩＴＯ
（Ｉｎ Ｓｎ Ｏｘ ）の導電性薄膜を形成した光透過
性の基板にホトリソグラフィによって各色要素の形成部
分をパターニングし、次にスパッターによってニッケル
Ｎｌの薄膜を形成して再びホトリソグラフィによってニ
ッケルＮ１から成る導電線を配線する。そして、電着作
用を利用して液中に浮遊している色要素の微粒子を基板
に付着させる、いわゆる電着塗装を各色要素別に行う。
の三原色の各色要素つまり青色（Ｂ）、緑色（Ｇ）及び
赤色（Ｒ）を所定の規則に従ってモザイク状又はストラ
イブ状に配置し、かつこれら色要素の間にマトリックス
状のマスク（以下、ブラ・ｌクマトリックスと相称する
）１を形成したものとなっている。ところで、このよう
なカラーフィルタの製造は染色法、印刷による方法及び
電着塗装による方法等により行われている。染色法は、
光透過性の基板上にポリビニールアルコールやゼラチン
等の有機高分子層を染色基材として形成し、さらにこの
染色基村上にフォトレジストを用いてマスクを形成する
。そして、各色要素のうち１色の染料を使用して染色し
、この後にフォトレジストを除去する。次に再びマスク
を形成し、他の色要素の１色の染料を使用して染色し、
フォトレジストを除去する。このようにして各色要素が
全て染色される。又、この染色法では各色要素つまり青
色（Ｂ）、緑色（Ｇ）及び赤色（Ｒ）を重ね合わせるこ
とによってブラックマトリックスを形成している。次に
印刷による方法は、青色、緑色、赤色及び黒色を顔料や
熱硬化樹脂等から成るインキを使用して印刷機によって
印刷するものである。又、電着による方法は、スパッタ
ーによって”２０ｉ＋−８ｎを５％程度固溶したＩＴＯ
（Ｉｎ Ｓｎ Ｏｘ ）の導電性薄膜を形成した光透過
性の基板にホトリソグラフィによって各色要素の形成部
分をパターニングし、次にスパッターによってニッケル
Ｎｌの薄膜を形成して再びホトリソグラフィによってニ
ッケルＮ１から成る導電線を配線する。そして、電着作
用を利用して液中に浮遊している色要素の微粒子を基板
に付着させる、いわゆる電着塗装を各色要素別に行う。
そうして、黒色の光硬化樹脂を塗布してホトリソグラフ
ィによってブラックマトリックスを形成する。
ィによってブラックマトリックスを形成する。
ところが、上記各方法では次のような問題がある。先ず
、染色法では各色要素の染色にむらが生じ、カラーフィ
ルタ製造の歩留りが悪くなっている。又、たとえむら無
く染色したとしても使用環境、特に耐候性に劣って染料
が退色してしまう。
、染色法では各色要素の染色にむらが生じ、カラーフィ
ルタ製造の歩留りが悪くなっている。又、たとえむら無
く染色したとしても使用環境、特に耐候性に劣って染料
が退色してしまう。
さらに、この方法では各色要素ごとにホトレジストの形
成及びその除去や染色を繰返さければならず、製造に時
間がかかるとともにその設備が大型となる。又、印刷に
よる方法は耐候性及び耐薬品性には優れているが、染色
法と比較して各色要素を印刷したときの印刷精度が低い
。特にブラックマトリックスを所定の寸法に従って形成
することが困難である。又、電着による方法は、製造工
程が上記の如く複雑であるうえ、カラーフィルタとして
最も重要な各色要素の色調を十分出せないという問題が
ある。
成及びその除去や染色を繰返さければならず、製造に時
間がかかるとともにその設備が大型となる。又、印刷に
よる方法は耐候性及び耐薬品性には優れているが、染色
法と比較して各色要素を印刷したときの印刷精度が低い
。特にブラックマトリックスを所定の寸法に従って形成
することが困難である。又、電着による方法は、製造工
程が上記の如く複雑であるうえ、カラーフィルタとして
最も重要な各色要素の色調を十分出せないという問題が
ある。
（発明が解決しようとする課題）
以上のように上記各方法では各色要素の形成精度が高く
出来たとしても耐候性が低かったり、又耐候性が優れて
いても寸法精度の低いものであったりして高品質のカラ
ーフィルタを製造出来ず、いずれの方法もカラーフィル
タの製造方法としては十分なものでなかった。
出来たとしても耐候性が低かったり、又耐候性が優れて
いても寸法精度の低いものであったりして高品質のカラ
ーフィルタを製造出来ず、いずれの方法もカラーフィル
タの製造方法としては十分なものでなかった。
そこで本発明は、寸法精度を高くして高品質のカラーフ
ィルタを製造できかつその製造の歩留りを向上させるこ
とができる液晶表示器用カラーフィルタの製造方法を提
供することを目的とする。
ィルタを製造できかつその製造の歩留りを向上させるこ
とができる液晶表示器用カラーフィルタの製造方法を提
供することを目的とする。
［発明の構成］
（課題を解決するための手段と作用）
本発明は、光透過性の基板に光透過性の導電性薄膜を例
えばホトリソグラフィによりマトリックス状に形成し、
この後この基板を黒色の電着塗料中に浸漬させて基板に
マトリックス状のマスクを形成し、次にこの基板に対し
て光の三原色を構成する各色要素をそれぞれ上記マスク
と重なり合うように印刷して上記目的を達成しようとす
る液晶表示器用カラーフィルタの製造方法である。
えばホトリソグラフィによりマトリックス状に形成し、
この後この基板を黒色の電着塗料中に浸漬させて基板に
マトリックス状のマスクを形成し、次にこの基板に対し
て光の三原色を構成する各色要素をそれぞれ上記マスク
と重なり合うように印刷して上記目的を達成しようとす
る液晶表示器用カラーフィルタの製造方法である。
（実施例）
以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明す
る。
る。
第１図は液晶表示用カラーフィルタの製造方法の工程図
であって、以下この工程図に従って説明する。光透過性
の基板として両面研磨された朋珪酸ガラス基板１０が用
意される。なお、この朋珪酸ガラス基板１０は１．１
ｔの厚みで１２５０に形成されている。さて、この朋珪
酸ガラス基板１０はスパッタ装置内に配置され、この朋
珪酸ガラス基板１０の一方の表面に第２図に示すように
表面抵抗値２０Ω／Ｃノの光透過性の導電性薄膜１１が
形成される。そして、この導電性薄膜１１の表面上にポ
ジ型レジストをスピナーにより塗装した後、フォトリソ
グラフィにより第３図に示すようなエツチング用マスク
１２が形成される。なお、このマスク１２は、ブラック
マトリックスの形成部分を残した状態で形成される。次
にエツチング工程で硝酸、塩酸の混酸を用いてエツチン
グを行い、第４図に示すように朋珪酸ガラス基板１０の
表面上にＩＴＯから成るマトリックス（以下、ＩＴＯマ
トリックスと相称する）１３が形成される。なお、この
ＩＴＯマトリックス１３は朋珪酸ガラス１０の表面と対
向する方向から見ると第５図に示すように各色要素を形
成する部分があいた状態で形成されている。
であって、以下この工程図に従って説明する。光透過性
の基板として両面研磨された朋珪酸ガラス基板１０が用
意される。なお、この朋珪酸ガラス基板１０は１．１
ｔの厚みで１２５０に形成されている。さて、この朋珪
酸ガラス基板１０はスパッタ装置内に配置され、この朋
珪酸ガラス基板１０の一方の表面に第２図に示すように
表面抵抗値２０Ω／Ｃノの光透過性の導電性薄膜１１が
形成される。そして、この導電性薄膜１１の表面上にポ
ジ型レジストをスピナーにより塗装した後、フォトリソ
グラフィにより第３図に示すようなエツチング用マスク
１２が形成される。なお、このマスク１２は、ブラック
マトリックスの形成部分を残した状態で形成される。次
にエツチング工程で硝酸、塩酸の混酸を用いてエツチン
グを行い、第４図に示すように朋珪酸ガラス基板１０の
表面上にＩＴＯから成るマトリックス（以下、ＩＴＯマ
トリックスと相称する）１３が形成される。なお、この
ＩＴＯマトリックス１３は朋珪酸ガラス１０の表面と対
向する方向から見ると第５図に示すように各色要素を形
成する部分があいた状態で形成されている。
次に第６図に示すように朋珪酸ガラス基板１０に形成さ
れたＩＴＯマトリックス１３の端部に直流電源１４が接
続されるとともにこの朋珪酸ガラス基板１０が塗料槽１
５内に挿入される。塗料槽１５には黒色水溶性のアニオ
ン形電着塗料１６が貯えられており、朋珪酸ガラス基板
１０はこの電着塗料１６に浸漬されて直流電源１４から
所定電圧が印加される。これにより、塗料黒色電着がＩ
ＴＯマトリックス１３に析出して電着塗装が行われる。
れたＩＴＯマトリックス１３の端部に直流電源１４が接
続されるとともにこの朋珪酸ガラス基板１０が塗料槽１
５内に挿入される。塗料槽１５には黒色水溶性のアニオ
ン形電着塗料１６が貯えられており、朋珪酸ガラス基板
１０はこの電着塗料１６に浸漬されて直流電源１４から
所定電圧が印加される。これにより、塗料黒色電着がＩ
ＴＯマトリックス１３に析出して電着塗装が行われる。
この状態で所定時間経過すると、朋珪酸ガラス基板１０
は塗料１６中から引き上げられて水洗いされ、この後期
珪酸ガラス基板１０は焼付硬化される。かくして、朋珪
酸ガラス基板１０の表面上には第７図に示すようなブラ
ックマトリックス１７が形成される。なお、このブラッ
クマトリックス１７は膜厚１．８μｍで波長４００〜７
００Ａの領域において光透過率１．０％以下となってい
る。
は塗料１６中から引き上げられて水洗いされ、この後期
珪酸ガラス基板１０は焼付硬化される。かくして、朋珪
酸ガラス基板１０の表面上には第７図に示すようなブラ
ックマトリックス１７が形成される。なお、このブラッ
クマトリックス１７は膜厚１．８μｍで波長４００〜７
００Ａの領域において光透過率１．０％以下となってい
る。
次にブラックマトリックス１７の形成された朋珪酸ガラ
ス基板１０はオフセット校正印刷機にセットされる。こ
のオフセット校正印刷機のインキは酸化重合形樹脂やア
マニ油等に、さらに各色要素のカラー顔料、各種配合剤
を加えたものとなっている。又印刷用版は水無し平版を
用いている。
ス基板１０はオフセット校正印刷機にセットされる。こ
のオフセット校正印刷機のインキは酸化重合形樹脂やア
マニ油等に、さらに各色要素のカラー顔料、各種配合剤
を加えたものとなっている。又印刷用版は水無し平版を
用いている。
さて、印刷は先ず青色（Ｂ）が第８図に示すように所定
位置に印刷される。このとき、この印刷は第９図に示す
ように青色（Ｂ）のインキがブラックマトリックス１７
の一部と重なり合うように行われる。具体的に説明する
と、第１０図に示すように各色要素の形成部分１８の寸
法は１３０ Ｘ１８０μｍであり、青色（Ｂ）のインキ
はこの寸法よりも縦横方向それぞれ１０μｍづつ大きく
して１５０ Ｘ２００μｍで印刷される。この青色（Ｂ
）の印刷が終了すると、印刷されたインキの乾燥が行わ
れ、この後焼付硬化が行われる。次に緑色（Ｇ）が第１
１図に示すように所定位置に印刷される。このときの印
刷は青色（Ｂ）のインキの印刷と同様にブラックマトリ
ックス１７の一部と重なり合うように行われ、かつ青色
（Ｂ）とは重なり合わないように行われる。そして、イ
ンキの乾燥の後、焼付硬化が行われる。さらに、赤色（
Ｒ）の印刷も以上の印刷と同様に行われて乾燥後に焼付
硬化される。かくして、第１２図に示すようなカラーフ
ィルタが製造される。
位置に印刷される。このとき、この印刷は第９図に示す
ように青色（Ｂ）のインキがブラックマトリックス１７
の一部と重なり合うように行われる。具体的に説明する
と、第１０図に示すように各色要素の形成部分１８の寸
法は１３０ Ｘ１８０μｍであり、青色（Ｂ）のインキ
はこの寸法よりも縦横方向それぞれ１０μｍづつ大きく
して１５０ Ｘ２００μｍで印刷される。この青色（Ｂ
）の印刷が終了すると、印刷されたインキの乾燥が行わ
れ、この後焼付硬化が行われる。次に緑色（Ｇ）が第１
１図に示すように所定位置に印刷される。このときの印
刷は青色（Ｂ）のインキの印刷と同様にブラックマトリ
ックス１７の一部と重なり合うように行われ、かつ青色
（Ｂ）とは重なり合わないように行われる。そして、イ
ンキの乾燥の後、焼付硬化が行われる。さらに、赤色（
Ｒ）の印刷も以上の印刷と同様に行われて乾燥後に焼付
硬化される。かくして、第１２図に示すようなカラーフ
ィルタが製造される。
このように上記一実施例においては、朋珪酸ガラス基板
１０にＩＴＯマトリックス１３を形成し、この後この朋
珪酸ガラス基板１０を黒色の電着塗料中に浸漬させて朋
珪酸ガラス基板１０のＩＴＯマトリックス１３の部分の
みにブラックマトリックス１７を形成し、次にこの朋珪
酸ガラス基板１０に対して光の三原色を構成する各色要
素青色（Ｂ）、緑色（Ｇ）及び赤（Ｒ）をそれぞれ印刷
して製造するようにしたので、ブラックマトリックス１
７をホトリソグラフィ及び電着塗装により形成できて高
い寸法精度を得ることができ、かつ各色要素の印刷を確
実にできる。すなわち、各色要素の印刷はブラックマト
リックス１７と重なり合うように印刷できるので、印刷
精度の低い印刷機を使用しても確実に印刷できる。しか
も印刷であれば色調にむらが生じることもない。従って
、カラーフィルタ製造の歩留りを向上させることができ
、かつカラーフィルタを低コストで製造できる。
１０にＩＴＯマトリックス１３を形成し、この後この朋
珪酸ガラス基板１０を黒色の電着塗料中に浸漬させて朋
珪酸ガラス基板１０のＩＴＯマトリックス１３の部分の
みにブラックマトリックス１７を形成し、次にこの朋珪
酸ガラス基板１０に対して光の三原色を構成する各色要
素青色（Ｂ）、緑色（Ｇ）及び赤（Ｒ）をそれぞれ印刷
して製造するようにしたので、ブラックマトリックス１
７をホトリソグラフィ及び電着塗装により形成できて高
い寸法精度を得ることができ、かつ各色要素の印刷を確
実にできる。すなわち、各色要素の印刷はブラックマト
リックス１７と重なり合うように印刷できるので、印刷
精度の低い印刷機を使用しても確実に印刷できる。しか
も印刷であれば色調にむらが生じることもない。従って
、カラーフィルタ製造の歩留りを向上させることができ
、かつカラーフィルタを低コストで製造できる。
なお、本発明は上記一実施例に限定されるものでなくそ
の主旨を逸脱しない範囲で変形してもよい。例えば、朋
珪酸ガラス基板１０にＩＴＯの導電性薄膜を形成して電
着時の端子とするのでなく、この導電性薄膜はニッケル
Ｎ１、銅ＣｕやクロムＣｒ等の金属であってもよい。又
、黒色水溶性のアニオン形電着塗料を黒色水溶性カチオ
ン形電着塗料としてもよい。なお、実施例でＩＴＯを使
用したのは市場性、コスト、排水処理の面から見て最良
のものと考えたからである。又、各色要素の印刷は、水
なし平版によるオフセット印刷でなく、湿し水を用いる
平版印刷、凸版印刷、凹版印刷、シルクスクリーン印刷
等に変えてもよい。
の主旨を逸脱しない範囲で変形してもよい。例えば、朋
珪酸ガラス基板１０にＩＴＯの導電性薄膜を形成して電
着時の端子とするのでなく、この導電性薄膜はニッケル
Ｎ１、銅ＣｕやクロムＣｒ等の金属であってもよい。又
、黒色水溶性のアニオン形電着塗料を黒色水溶性カチオ
ン形電着塗料としてもよい。なお、実施例でＩＴＯを使
用したのは市場性、コスト、排水処理の面から見て最良
のものと考えたからである。又、各色要素の印刷は、水
なし平版によるオフセット印刷でなく、湿し水を用いる
平版印刷、凸版印刷、凹版印刷、シルクスクリーン印刷
等に変えてもよい。
［発明の効果］
以上詳記したように本発明によれば、寸法精度を高くし
て高品質のカラーフィルタを製造できかつその製造の歩
留りを向上させることができる液晶表示器用カラーフィ
ルタの製造方法を提供できる。
て高品質のカラーフィルタを製造できかつその製造の歩
留りを向上させることができる液晶表示器用カラーフィ
ルタの製造方法を提供できる。
第１図乃至第１２図は本発明に係わる液晶表示器用カラ
ーフィルタの製造方法の一実施例を説明するための図で
あって、第１図は製造工程図、第２図乃至第４図はブラ
ックマトリックスの形成作用を説明するための図、第５
図はブラックマトリックスの外観図、第６図は電着作用
を説明するための図、第７図は形成されたブラックマト
リック１０・・・朋珪酸ガラス基板、１１・・・導電性
薄膜、１２・・・マスク、１３・・・ＩＴＯマトリック
ス、１５・・・塗料槽、１６・・・電着塗料、１７・・
・ブラックマトリックス。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図 第８図 第９図 第１０図 第１１図 第１２図
ーフィルタの製造方法の一実施例を説明するための図で
あって、第１図は製造工程図、第２図乃至第４図はブラ
ックマトリックスの形成作用を説明するための図、第５
図はブラックマトリックスの外観図、第６図は電着作用
を説明するための図、第７図は形成されたブラックマト
リック１０・・・朋珪酸ガラス基板、１１・・・導電性
薄膜、１２・・・マスク、１３・・・ＩＴＯマトリック
ス、１５・・・塗料槽、１６・・・電着塗料、１７・・
・ブラックマトリックス。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図 第８図 第９図 第１０図 第１１図 第１２図
Claims (2)
- （１）光透過性の基板に光透過性の導電性薄膜をマトリ
ックス状に形成し、この後この基板を黒色の電着塗料中
に浸漬させて前記基板にマトリックス状のマスクを形成
し、次にこの基板の所定位置に対して光の三原色を構成
する各色要素をそれぞれ印刷することを特徴とする液晶
表示器用カラーフィルタの製造方法。 - （２）基板に対するマトリックス状の導電性薄膜の形成
をホトリソグラフィにより行う請求項（１）記載の液晶
表示器用カラーフィルタの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63023003A JPH01198722A (ja) | 1988-02-03 | 1988-02-03 | 液晶表示器用カラーフィルタの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63023003A JPH01198722A (ja) | 1988-02-03 | 1988-02-03 | 液晶表示器用カラーフィルタの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01198722A true JPH01198722A (ja) | 1989-08-10 |
Family
ID=12098325
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63023003A Pending JPH01198722A (ja) | 1988-02-03 | 1988-02-03 | 液晶表示器用カラーフィルタの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01198722A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0523245B1 (en) * | 1991-02-01 | 1996-07-17 | Nippon Paint Co., Ltd. | Method for manufacturing multiple color display device |
-
1988
- 1988-02-03 JP JP63023003A patent/JPH01198722A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0523245B1 (en) * | 1991-02-01 | 1996-07-17 | Nippon Paint Co., Ltd. | Method for manufacturing multiple color display device |
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